WO2018092875A1 - 圧縮機、及びそのブレードの製造方法 - Google Patents

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良介 三戸
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三菱重工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a compressor and a method of manufacturing the blade.
  • the compressor includes a rotor that rotates about an axis and a casing that covers the outer periphery of the rotor.
  • the rotor includes a rotation shaft portion that extends in the axial direction around the axis, and a plurality of blades that are provided on the rotation shaft portion at intervals in the circumferential direction.
  • Each of the plurality of blades has a front edge, a rear edge, a pressure surface, a suction surface, and a tip portion. The tip portion faces the casing with a clearance.
  • Patent Document 1 the momentum of the leaking gas is suppressed by forming a plurality of grooves at the tip.
  • An object of the present invention is to provide a technique that suppresses a deterioration in the performance of a compressor due to the influence of a leakage gas while ensuring a clearance between a casing and a blade.
  • a compressor for achieving the above object is as follows: A rotor that rotates about an axis; and a casing that covers an outer peripheral side of the rotor.
  • the rotor includes a rotating shaft portion that rotates about the axis, and a plurality of blades provided on the rotating shaft portion at intervals in a circumferential direction with respect to the axis.
  • the plurality of blades respectively connect a front edge that forms an axial edge in which the axis extends, a rear edge that forms an edge opposite to the front edge, and the front edge and the rear edge.
  • the pressure surface and the suction surface which are in a back-to-back relationship with each other, are connected to each other in the direction including the circumferential component, and the front edge and the rear edge are connected to face the casing with a clearance.
  • the tip has an upstream region including the front edge and a downstream region including the rear edge.
  • the upstream region has a small clearance portion including a portion where the clearance is minimized in the tip portion.
  • the downstream region extends from an edge on the rear edge side in the small clearance portion to the rear edge.
  • the downstream region forms a large clearance portion where the clearance is larger than the clearance of the small clearance portion over the entire region of the downstream region.
  • the position of the minimum clearance that is the minimum value of the clearance is 5% to 60% of the cord length of the blade from the leading edge in the cord direction in which the cord of the blade extends. It may be the position of the distance.
  • the position of the minimum clearance may be a position at a distance of 10% to 60% of the cord length from the leading edge in the cord direction.
  • the minimum clearance that is the minimum value of the clearance may be 0.4% or more of the cord length of the blade.
  • the edge on the front edge side in the small clearance portion is in the cord direction in which the cord of the blade extends, and is 0% of the cord length of the blade from the front edge. It may be located at a distance of ⁇ 25%.
  • the small clearance portion may exist from the front edge to a position at a distance of 10% to 60% of the cord length in the cord direction in which the cord of the blade extends.
  • the clearance of the blade may smoothly change from the leading edge to the position of the minimum clearance that is the minimum value of the clearance.
  • the small clearance portion may include a position where a blade thickness that is a distance between the pressure surface and the suction surface is maximized in a cord direction in which the cord of the blade extends. Good.
  • the clearance of the small clearance portion may change according to the position in the circumferential direction.
  • the small clearance portion may exist only in a part of the circumferential direction in the upstream region.
  • the blade thickness at the tip can be reduced.
  • the small clearance portion may have higher abradability than a portion of the blade excluding the small clearance portion.
  • the compressor according to any one of the aspects described above may include a plurality of stationary blade rows arranged at intervals in the axial direction.
  • Each of the plurality of stationary blade rows has a plurality of stationary blades fixed to the casing at intervals in the circumferential direction.
  • the rotor has a plurality of blade rows arranged at intervals in the axial direction.
  • Each of the plurality of blade rows is disposed on the upstream side of the axis of any one of the plurality of vane rows.
  • Each of the plurality of blade rows includes a plurality of the blades provided on the rotating shaft portion with an interval in the circumferential direction.
  • a method of manufacturing a blade according to an aspect of the invention for achieving the above object In the casing of the compressor, in the manufacturing method of the blade that rotates in the circumferential direction with respect to the axis around the axis, an intermediate product forming step of forming the intermediate product of the blade, a processing step of processing the intermediate product, Execute.
  • the intermediate product formed in the intermediate product forming step includes a front edge that forms an axial edge in which the axis extends, a rear edge that forms an edge opposite to the front edge, the front edge, and the rear A pressure surface and a suction surface that are connected to each other, face in a direction including the circumferential component, and are in a back-to-back relationship with each other, and a front end portion before processing facing the casing.
  • the front end portion before processing of the intermediate product is processed, the front edge and the rear edge are connected, and a front end portion after processing that is opposed to the casing with a clearance is formed.
  • the post-processing tip has an upstream region including the leading edge and a downstream region including the trailing edge.
  • the upstream region has a small clearance portion including a portion where the clearance is minimized in the tip portion.
  • the downstream region extends from an edge on the rear edge side in the small clearance portion to the rear edge.
  • the downstream region forms a large clearance portion where the clearance is larger than the clearance of the small clearance portion over the entire region of the downstream region.
  • the blade manufactured by the method of this aspect forms a small clearance in the upstream region. For this reason, the position where the maximum momentum of the leaked gas that has passed through the clearance of a certain blade is shifted to the trailing edge side. For this reason, the influence of this leaked gas on other blades adjacent to a certain blade can be reduced.
  • the clearance of the front end portion before processing is over the entire front end portion before processing in the cord direction in which the cord of the intermediate product extends.
  • the intermediate product is formed so as to have the same clearance as the maximum clearance in the large clearance portion at the tip after processing, and in the processing step, the portion to be the small clearance portion in the tip before processing
  • the material for forming the small clearance portion may be stacked to form the small clearance.
  • a material having higher abradability than the material forming the intermediate product may be used as the material of the small clearance portion.
  • the clearance of the front end portion before processing covers the entire front end portion before processing in the cord direction in which the cord of the intermediate product extends.
  • the intermediate product is formed so as to be equal to or less than the minimum clearance in the small clearance portion at the tip portion, and in the processing step, the portion to be the large clearance portion in the tip portion before processing is shaved, and the large clearance portion May be formed.
  • FIG. 12A is a partial cross-sectional view of a blade in the third modification.
  • FIG. 12B is a partial cross-sectional view of the blade in the fourth modified example.
  • FIG. 12C is a partial cross-sectional view of the blade in the fifth modification.
  • FIG. 12D is a partial cross-sectional view of the blade in the sixth modification.
  • FIG. 12E is a partial cross-sectional view of the blade in the seventh modified example.
  • FIG. 12F is a partial cross-sectional view of the blade in the eighth modification. It is a partial side view of the blade in the second embodiment according to the present invention. It is a fragmentary sectional view of a braid in various modifications of a second embodiment concerning the present invention.
  • FIG. 14A is a partial cross-sectional view of the blade in the first modification.
  • FIG. 14A is a partial cross-sectional view of the blade in the first modification.
  • FIG. 14B is a partial cross-sectional view of the blade in the second modification.
  • FIG. 14C is a partial cross-sectional view of the blade in the third modification.
  • FIG. 14D is a partial cross-sectional view of the blade in the fourth modified example. It is a fragmentary sectional view of the compressor in a third embodiment concerning the present invention. It is a fragmentary sectional view of the compressor in a 4th embodiment concerning the present invention.
  • the compressor of the comparative example is an axial flow compressor.
  • the compressor includes a rotor 20 x that rotates about an axis Ar, a casing 10 that covers the outer peripheral side of the rotor 20 x, and a plurality of stationary blade rows 15.
  • the direction in which the axial line Ar extends is defined as the axial direction X.
  • One side in the axial direction X is defined as the upstream axis Xu, and the other side in the axial direction X is defined as the downstream axis Xd.
  • the side approaching the axial line Ar is defined as the radial inner side Ri
  • the opposite side is defined as the radial outer side Ro.
  • the circumferential direction with respect to the axis Ar is simply referred to as a circumferential direction ⁇ .
  • the axial upstream side Xu is the upstream side of the gas main flow MS to be compressed
  • the axial downstream side Xd is the downstream side of the main flow MS.
  • the rotor 20x has a rotating shaft part 21 extending in the axial direction X around the axis line Ar, and a plurality of blade rows 22x provided in the rotating shaft part 21 with an interval in the axial direction X.
  • Each blade row 22x has a plurality of blades 30x arranged in the circumferential direction ⁇ .
  • Each of the plurality of stationary blade rows 15 is disposed on the downstream side Xd of the blade row 22x of the blade rows 22x.
  • Each stationary blade row 15 has a plurality of stationary blades 16 arranged in the circumferential direction ⁇ . The plurality of stationary blades 16 are all fixed to the casing 10.
  • the blade 30x has a leading edge LE, a trailing edge TE, a pressure surface 31, a suction surface 32, and a tip 33x.
  • the leading edge LE forms an edge of the axial upstream side Xu of the blade 30x.
  • the trailing edge TE forms an edge of the downstream side Xd of the blade 30x.
  • Both the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32 face the direction including the component of the circumferential direction ⁇ , and connect the front edge LE and the rear edge TE.
  • the positive pressure surface 31 faces the rotation side of the rotation shaft portion 21 in the circumferential direction ⁇ .
  • the negative pressure surface 32 faces the counter-rotating side of the rotating shaft portion 21 in the circumferential direction ⁇ . That is, the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32 have a back-to-back relationship.
  • the front end portion 33x faces the casing 10 with a clearance, and connects the front edge LE and the rear edge TE.
  • the clearance at the tip portion 33x of the comparative example is a substantially constant clearance CLn over the entire region of the tip portion 33x. Therefore, in the cord direction Dc in which the cord Ch of the blade 30x extends, the clearance at the position of the leading edge LE of the blade 30x and the clearance at the position of the trailing edge TE of the blade 30x are both clearance CLn. .
  • This clearance CLn is the nominal clearance of the blade 30x of the comparative example.
  • This clearance CLn is, for example, 2% of the span S as shown in the following formula (1).
  • CLn 0.02 ⁇ S (1)
  • the span S is a distance from the root of the blade 30x to the casing 10. However, the span changes at the position in the axial direction X or the chord direction Dc. For this reason, the span at the center of gravity of the blade 30x in the axial direction X or the cord direction Dc is defined as a span S here.
  • the dimensions of the respective parts shown below are the dimensions when the compressor is not operating and the compressor is cold.
  • the amount of leakage gas is maximized at a position 25% of the cord length ChL from the leading edge LE in the cord direction Dc.
  • this leakage gas also affects the blade 30x adjacent in the circumferential direction ⁇ . That is, in this case, a part of the gas flowing between the first blade and the second blade leaks between the second blade and the third blade through the clearance between the second blade and the casing 10. It flows as a gas, and this leakage gas also affects the third blade.
  • the phenomenon that affects both the second blade and the third blade adjacent in the circumferential direction ⁇ is called double leakage. This double leakage has a more negative effect on the performance and operational stability of the compressor than when there is no double leakage.
  • the compressor of this embodiment is also an axial flow compressor, like the compressor of the comparative example.
  • the compressor of the present embodiment also has a rotor 20 that rotates about the axis Ar, a casing 10 that covers the outer periphery of the rotor 20, and a plurality of stationary blade rows as shown in FIG. 15.
  • the rotor 20 has a rotating shaft portion 21 extending in the axial direction X around the axis Ar, and a plurality of blade rows 22 provided in the rotating shaft portion 21 with an interval in the axial direction X.
  • Each blade row 22 has a plurality of blades 30 arranged in the circumferential direction ⁇ .
  • Each of the plurality of stationary blade rows 15 is arranged on the downstream side Xd of the blade row 22 of the blade rows 22.
  • each of the plurality of blade rows 22 is arranged on the axial upstream side Xu of any one of the plurality of stationary blade rows 15.
  • Each stationary blade row 15 has a plurality of stationary blades 16 arranged in the circumferential direction ⁇ . The plurality of stationary blades 16 are all fixed to the casing 10.
  • the blade 30 has a front edge LE, a rear edge TE, a positive pressure surface 31, a negative pressure surface 32, and a tip portion 33, as in the blade 30 x of the comparative example.
  • the leading edge LE forms an edge of the blade 30 on the upstream side Xu of the axis.
  • the trailing edge TE forms an edge of the blade 30 on the downstream side of the axis Xd.
  • Both the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32 face the direction including the component of the circumferential direction ⁇ , and connect the front edge LE and the rear edge TE.
  • the positive pressure surface 31 faces the rotation side of the rotation shaft portion 21 in the circumferential direction ⁇ .
  • the negative pressure surface 32 faces the counter-rotating side of the rotating shaft portion 21 in the circumferential direction ⁇ . That is, the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32 have a back-to-back relationship.
  • the front end portion 33 faces the casing 10 with a clearance and connects the front edge LE and the rear edge TE.
  • the tip portion 33 of the present embodiment is different from the tip portion 33x of the comparative example.
  • the distal end portion 33 of the present embodiment has an upstream region 34 including the front edge LE and a downstream region 36 including the rear edge TE.
  • the upstream region 34 has a small clearance portion 35.
  • the downstream area 36 forms a large clearance portion 37 over the entire area of the downstream area 36.
  • the small clearance portion 35 includes a portion where the clearance is minimized in the distal end portion 33.
  • the small clearance portion 35 has a semicircular cross section perpendicular to the axis Ar at any position in the cord direction Dc in which the cord Ch of the blade 30 extends. Therefore, the clearance of the small clearance portion 35 gradually decreases from the positive pressure surface 31 toward the negative pressure surface 32, and the clearance is minimized at an intermediate position between the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32 in the circumferential direction ⁇ . .
  • the clearance of the small clearance portion 35 gradually increases as it approaches the negative pressure surface 32 from an intermediate position between the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32.
  • the clearance of the small clearance portion 35 of the present embodiment changes according to the position in the circumferential direction ⁇ .
  • the downstream region 36 extends from the edge of the rear edge Dcb in the small clearance portion 35, that is, from the edge P2 of the axis downstream Xd to the rear edge TE.
  • the clearance of the large clearance portion 37 is larger than the clearance of the small clearance portion 35.
  • the blade 30 of this embodiment is manufactured as follows.
  • an intermediate product 38 of the blade 30 is formed (intermediate product forming step).
  • the intermediate product 38 is processed (processing step).
  • the intermediate product 38 formed in the intermediate product forming step is formed of a metal such as stainless steel, for example.
  • the intermediate product 38 includes a front edge LE, a rear edge TE, a positive pressure surface 31, a negative pressure surface 32, and a front end portion 39 before processing.
  • the pre-processing tip portion 39 faces the casing 10.
  • the clearance of the front end portion 39 before processing is substantially the same clearance as the maximum clearance CLmax of the large clearance portion 37 in the front end portion 33 after processing over the entire region in the cord direction Dc of the front end portion 39 before processing. That is, the front end portion 39 of the intermediate product 38 is substantially the same as the front end portion 33x of the blade 30x of the comparative example.
  • the clearance of the front end portion 39 before processing in other words, the maximum clearance CLmax of the large clearance portion 37 is substantially the same as the nominal clearance CLn of the blade 30x of the comparative example. Therefore, the intermediate product 38 is substantially the same as the blade 30x of the comparative example.
  • the post-processing tip portion 33 is the tip portion 33 when the blade 30 is completed.
  • the post-processing front end portion 33 has an upstream region 34 including the front edge LE and a downstream region 36 including the rear edge TE.
  • the upstream region 34 has a small clearance portion 35 including a portion where the clearance is minimized in the distal end portion 33.
  • the downstream region 36 extends from the edge P2 on the rear edge side Dcb (axis downstream side Xd) in the small clearance portion 35 to the rear edge TE.
  • the downstream region 36 forms a large clearance portion 37 having a larger clearance than the clearance of the small clearance portion 35 over the entire area of the downstream region 36.
  • the small clearance portion 35 is formed by depositing a metal material that forms the small clearance portion 35, for example, stainless steel, in the portion to be the small clearance portion 35 in the front end portion 39 before processing.
  • a metal material that forms the small clearance portion 35 for example, stainless steel
  • the blade 30 is basically completed. However, if necessary, finishing processing such as grinding the surface of the processed product may be performed after the processing step in order to adjust the shape and dimensions of the processed product.
  • the minimum clearance CLmin of the blade 30 is also the minimum clearance CLmin in the small clearance portion 35.
  • the minimum clearance CLmin is 0.4% or more of the cord length ChL and less than the maximum clearance CLmax as shown in the following formula (3).
  • the cord length ChL is the cord length ChL at a position where the blade height Bh is 50%.
  • the blade height Bh is a distance from the root of the blade 30 to the tip.
  • the maximum clearance CLmax here is, for example, 2% to 3% of the span S.
  • the distance a from the root of the blade 30 to the position P3 of the minimum clearance CLmin in the blade 30 is determined by the minimum clearance CLmin limited as described above. That is, the value obtained by subtracting the minimum clearance CLmin from the span S is the distance a.
  • the position P3 of the minimum clearance CLmin in the cord direction Dc is a position at a distance of 5% to 60% of the cord length ChL from the leading edge LE as shown in the following formula (4). 0.05 ⁇ ChL ⁇ P3 ⁇ 0.60 ⁇ ChL (4)
  • the position P3 of the minimum clearance CLmin in the cord direction Dc is preferably a position at a distance of 10% to 60% of the cord length ChL from the leading edge LE as shown in the following formula (5). 0.10 ⁇ ChL ⁇ P3 ⁇ 0.60 ⁇ ChL (5)
  • region c in a figure is the minimum clearance area
  • the fill region b where the material forming the small clearance portion 35 is stacked includes the aforementioned minimum clearance region c.
  • the edge P2 of the trailing edge side Dcb in the cord direction Dc of the raised area b is the trailing edge side Dcb from the minimum clearance area c.
  • the edge P1 of the leading edge side Dcf in the cord direction Dc of the peak area b is the leading edge side Dcf from the minimum clearance area c.
  • the edge P1 on the leading edge side Dcf in the chord direction Dc of the raised area b is the position of the leading edge LE in the chord direction Dc.
  • the edge P1 of the leading edge side Dcf of the raised area b may be at a position of any distance from 0% to 25% of the chord length ChL from the leading edge LE as shown in the following formula (6). Therefore, the edge P1 on the front edge side Dcf of the raised region b may not be the position of the front edge LE in the cord direction Dc as shown in FIG. 0.00 ⁇ ChL ⁇ P3 ⁇ 0.25 ⁇ ChL (6)
  • the position of the minimum clearance area c and the position of the peak area b in the cord direction Dc described above are preferably determined based on the position where the maximum momentum of the leaking gas is generated. Specifically, at least the minimum clearance region c exists at a position where the maximum momentum of the leaking gas occurs in the cord direction Dc when the peak region b does not exist. Furthermore, the edge P1 of the leading edge side Dcf of the raised area b is present on the leading edge side Dcf from this position, and the edge P2 of the trailing edge side Dcb of the raised area b is located on the trailing edge side Dcb from this position.
  • the clearance at the position with respect to the position change in the chord direction Dc within the peak area b does not have to be constant.
  • the shape of the small clearance portion 35 viewed from the circumferential direction ⁇ may be a semi-elliptical shape.
  • the clearance gradually decreases from the edge P1 on the front edge side Dcf of the raised area b toward the rear edge side Dcb.
  • the minimum clearance CLmin is reached at the position of the rear edge side Dcb from the edge P1.
  • the region of the minimum clearance CLmin has substantially no width in the cord direction Dc.
  • the clearance gradually increases from the position of the minimum clearance CLmin toward the edge P2 of the trailing edge Dcb of the raised region b.
  • the minimum clearance area c is only one place in the cord direction Dc, but may be scattered in a plurality of places in the cord direction Dc. That is, if the position of the minimum clearance CLmin is a position that is satisfied by the above-described formula (4) or formula (5), the clearance at that position with respect to the position change in the chord direction Dc within the peak area b is arbitrary. It may be. However, the minimum clearance CLmin needs to satisfy the above-described formula (3).
  • FIG. 5 shows data obtained by CFD calculation.
  • FIG. 5 shows the distance from the leading edge LE of the blade and the leakage gas for Comparative Example 1 with a nominal clearance CLn of 0.03S, Comparative Example 2 with a nominal clearance CLn of 0.03S, and the example of this embodiment. Shows the relationship with the momentum.
  • Comparative example 1 is a comparative example in FIG.
  • the comparative example 2 has the nominal clearance CLn of 0.03S as in the comparative example 1, the blade shape is different from the comparative example 1.
  • the position where the maximum momentum of leakage gas occurs is shifted to the trailing edge side Dcb, compared to the blades of Comparative Examples 1 and 2 having a nominal clearance CLn of 0.03S.
  • the position where the maximum momentum of the leaking gas is generated is a position about 60% of the cord length ChL from the leading edge LE in the cord direction Dc.
  • the maximum momentum of the leaked gas is about 1/3 or 1/3 or less than the blades of Comparative Examples 1 and 2.
  • the inner diameter of the casing 10 gradually decreases as it moves toward the axial downstream side Xd. If the trailing edge TE of the blade 30 moves relative to the casing 10 due to the difference in thermal expansion between the rotor 20 and the casing 10, the downstream side including the trailing edge TE in the tip 33. The possibility that the region 36 and the casing 10 come into contact with each other increases. However, in the present embodiment, the downstream region 36 of the distal end portion 33 forms a large clearance portion 37 over the entire region, and therefore, the downstream region 36 and the downstream region 36 are compared to the case where the entire distal end portion 33 is the small clearance portion 35. The possibility of contact with the casing 10 can be reduced.
  • the clearance of the small clearance portion 35 of the present embodiment changes according to the position in the circumferential direction ⁇ . For this reason, even if the small clearance part 35 and the casing 10 contact, only a part of circumferential direction (theta) of the small clearance part 35 contacts, and the damage of the small clearance part 35 by contact can be suppressed.
  • a metal material is placed on the front end portion 39 of the intermediate product 38 before processing, and the metal material is cut as necessary to form the small clearance portion 35. For this reason, it is easy to form the small clearance part 35 in the target shape.
  • the tip portion 33 can be easily formed into various shapes.
  • the material forming the small clearance portion 35 and the material forming the other part may be the same or different materials.
  • the material forming the small clearance portion 35 may be a material having higher abradability than the material forming the other portion.
  • the high abradability means that the material that forms the small clearance portion 35 is easier to scrape than the material that forms the other portion when contacting the casing 10. Therefore, for example, the material forming the small clearance portion 35 may be a softer material than the material forming the other portion.
  • the small clearance portion 35 may be formed of stainless steel softer than the Cr-based alloy.
  • the small clearance portion 35 may be formed of another stainless steel softer than this stainless steel.
  • the small clearance portion 35 of the above embodiment has a semicircular cross section perpendicular to the axis Ar at any position in the cord direction Dc.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the axis Ar of the small clearance portion 35 is not limited to this.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the axis Ar of the small clearance portion 35 may be the shape shown in FIGS.
  • the cross-sectional shape of the small clearance portion 35 may be a rectangular shape. In this case, one side of the rectangle is flush with the pressure surface 31 of the blade 30, and the other side corresponding to this one side is flush with the suction surface 32 of the blade 30.
  • the cross-sectional shape of the small clearance portion 35 may be a semi-elliptical shape.
  • the cross-sectional shape of the small clearance portion 35 may be a right triangle.
  • the hypotenuse of the right triangle faces the casing 10, and one of the other two sides is flush with the pressure surface 31 or the suction surface 32 of the blade 30.
  • the small clearance portion 35 may exist only in a part of the circumferential direction ⁇ at the tip portion 33 of the blade 30. In this case, one side of the small clearance portion 35 is flush with only one of the pressure surface 31 and the suction surface 32 of the blade 30. In this way, by thinning the small clearance portion 35 toward one of the pressure surface 31 and the suction surface 32 of the blade 30, the blade thickness at the tip 33 can be reduced.
  • the clearance of the upstream region 34 of the tip 33 in FIGS. 12B to 12C varies depending on the position in the circumferential direction ⁇ . For this reason, even if the small clearance portion 35 and the casing 10 shown in FIGS. 12B to 12C come into contact with each other, only a part of the circumferential direction ⁇ of the small clearance portion 35 comes into contact, and the small clearance portion due to the contact comes into contact. 35 damage can be suppressed.
  • the compressor of this embodiment is different from the compressor of the first embodiment only in the blade. Therefore, below, the blade 30a of the compressor of this embodiment is demonstrated in detail.
  • the blade 30a of the present embodiment also has a front edge LE, a rear edge TE, a positive pressure surface 31, a negative pressure surface 32, and a front end portion 33a, like the blade 30 of the first embodiment.
  • the front end portion 33a of the present embodiment also has an upstream region 34a including the front edge LE and a downstream region 36a including the rear edge TE, similarly to the front end portion 33 of the first embodiment.
  • the upstream region 34a has a small clearance portion 35a.
  • the downstream area 36a forms a large clearance portion 37a over the entire area of the downstream area 36a.
  • the clearance of the small clearance portion 35a is the minimum clearance CLmin over the entire cord direction Dc.
  • the clearance of the large clearance portion 37a gradually increases from the edge of the rear edge side Dcb of the small clearance portion 35a toward the rear edge TE. For this reason, the position of the maximum clearance CLmax in the large clearance portion 37a is the position of the trailing edge TE in the cord direction Dc.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the axis Ar of the small clearance portion 35a may basically be any shape as in the first embodiment.
  • the blade 30a of this embodiment is manufactured as follows.
  • an intermediate product forming process for forming the intermediate product 38a of the blade 30a and a machining process for processing the intermediate product 38a are executed.
  • the intermediate product 38a formed in the intermediate product forming step is formed of a metal such as stainless steel, for example. Similar to the intermediate product 38 of the first embodiment, the intermediate product 38a also includes a front edge LE, a rear edge TE, a positive pressure surface 31, a negative pressure surface 32, and a front end portion 39a before processing. However, the clearance of the front end portion 39a before processing of this embodiment is equal to or less than the minimum clearance CLmin of the front end portion 33a after processing, which is the front end portion 33a when completed, over the entire area in the cord direction Dc of the front end portion 39a before processing. is there. In other words, the blade height of the intermediate product 38a is equal to or higher than the blade height of the finished product.
  • the front end portion 39a before processing of the intermediate product 38a is processed to form a front end portion 33a after processing, which is the front end portion 33a when completed.
  • the large clearance portion 37a is formed by cutting the portion to be the large clearance portion 37a in the front end portion 39a before processing. Further, if necessary, the portion to be the small clearance portion 35a in the processed portion distal end portion 33a is also cut, and the clearance of the small clearance portion 35a is set to the minimum clearance CLmin over the entire area in the cord direction Dc.
  • the blade 30a is basically completed. However, if necessary, finishing processing such as grinding the surface of the processed product may be performed after the processing step in order to adjust the shape and dimensions of the processed product.
  • the minimum clearance CLmin of the blade 30a is also the minimum clearance CLmin in the small clearance portion 35a.
  • the minimum clearance CLmin of the present embodiment is 0.4% or more of the cord length ChL and less than the maximum clearance CLmax.
  • the maximum clearance CLmax of the present embodiment is also 2% to 3% of the span S, for example.
  • the distance a from the root of the blade 30a to the position P3 of the minimum clearance CLmin in the blade 30a is determined by the minimum clearance CLmin limited as described above. That is, the value obtained by subtracting the minimum clearance CLmin from the span S is the distance a.
  • the position P3 of the minimum clearance CLmin in the cord direction Dc is also any distance from 5% to 60% of the cord length ChL from the leading edge LE, as shown below, similarly to the position P3 of the minimum clearance CLmin of the first embodiment. Is the position.
  • the position P3 of the minimum clearance CLmin in the cord direction Dc is preferably a position at a distance of 10% to 60% of the cord length ChL from the leading edge LE, as shown below.
  • the clearance of the small clearance portion 35a is the minimum clearance CLmin over the entire cord direction Dc.
  • the small clearance portion 35a is the minimum clearance region c over the entire cord direction Dc.
  • the position of the edge of the front edge side Dcf of the small clearance portion 35a in other words, the position of the edge P1 of the front edge side Dcf of the minimum clearance region c is the position of the front edge LE in the cord direction Dc.
  • the position of the edge on the rear edge side Dcb of the small clearance portion 35a in other words, the position of the edge P2 on the rear edge side Dcb of the minimum clearance region c is any one of 10% to 60% of the cord length ChL from the front edge LE.
  • the position of the distance is any one of 10% to 60% of the cord length ChL from the front edge LE.
  • the clearance of the large clearance portion 37a gradually increases from the edge P2 of the rear edge side Dcb of the small clearance portion 35a toward the rear edge side Dcb. More specifically, the clearance of the large clearance portion 37a corresponds to the cord direction that forms the maximum clearance CLmax from the edge P2 of the rear edge side Dcb of the small clearance portion 35a that forms the minimum clearance CLmin in accordance with the position change in the cord direction Dc. It changes linearly up to the position of the trailing edge TE at Dc.
  • the edge P1 of the trailing edge Dcb of the small clearance portion 35a that forms the minimum clearance CLmin and the position of the trailing edge TE in the cord direction Dc that forms the maximum clearance CLmax are substantially linear. It is a connected part.
  • the edge P2 on the trailing edge side Dcb of the small clearance 35a that forms the minimum clearance CLmin and the position of the trailing edge TE in the cord direction Dc that forms the maximum clearance CLmax may be connected in a curved line.
  • the small clearance portion 35a is formed in the upstream region 34a. Therefore, also in the example of this embodiment, as described with reference to FIG. 5, the position where the maximum momentum of the leaked gas is generated is later than that of the blades of comparative examples 1 and 2 having the nominal clearance CLn of 0.03S. It shifts to the edge side Dcb. Specifically, in the present embodiment, the position where the maximum momentum of the leaking gas is generated is a position about 60% of the cord length ChL from the leading edge LE in the cord direction Dc. Moreover, in the present embodiment, the maximum momentum of the leaked gas is about 1/3 or 1/3 or less than the blades of Comparative Examples 1 and 2.
  • the performance of one blade row in other words, the effect of one stage can be increased by about 0.9 percent as compared with Comparative Example 2. .
  • downstream area 36a of the distal end portion 33a forms the large clearance portion 37a over the entire area
  • the downstream area 36a and the casing are formed in comparison with the case where the entire area of the distal end portion 33a is the small clearance portion 35a. The possibility of contact with 10 can be reduced.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the axis Ar of the small clearance portion 35a in the present embodiment may be, for example, the shapes shown in (A) to (D) of FIG.
  • the cross-sectional shape of the small clearance portion 35a may be a right triangle. In this case, the hypotenuse of the right triangle faces the casing 10, and one of the other two sides is flush with the pressure surface 31 or the suction surface 32.
  • the small clearance portion 35a may exist only in a part of the distal end portion 33a in the circumferential direction ⁇ .
  • one side of the small clearance portion 35 a is flush with only one of the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32. In this way, by thinning the small clearance portion 35a toward one of the positive pressure surface 31 and the negative pressure surface 32, the blade thickness at the tip 33a can be reduced.
  • the clearance in the upstream region of the tip portion 33a in FIGS. 14A to 14D described above varies depending on the position in the circumferential direction ⁇ . For this reason, even if the small clearance portion 35a shown in FIGS. 14A to 14D and the casing 10 are in contact with each other, only a part of the small clearance portion 35a in the circumferential direction ⁇ is in contact with the small clearance portion 35a. The damage of 35a can be suppressed.
  • the pre-processing tip portion 39a of the intermediate product 38a is cut to form the post-processing tip portion 33a that is the tip portion 33a at the time of completion.
  • the shape of the post-processing tip portion 33a that is the tip portion 33a at the time of completion is changed to the first embodiment or various modifications of the first embodiment. You may make it the same as the shape of the front-end
  • the shape of the post-processing end portion 33 that is the front end portion 33 at the time of completion is changed to the second embodiment or the second embodiment. You may make it the same as the shape of the front-end
  • the small clearance portions 35 and 35a exist at positions where the blade thickness, which is the distance between the pressure surface 31 and the suction surface 32, becomes maximum in the cord direction Dc. May be.
  • the small clear lath portions 35 and 35a even if the small clearance portions 35 and 35a are formed, it is possible to suppress a decrease in vibration characteristics and strength characteristics of the blades 30 and 30a.
  • the small clear lath portions 35 and 35a in this way, it is expected that the aerodynamic properties of the leaked gas are also improved according to the CFD calculation.
  • the compressor in each of the above embodiments is an axial flow compressor.
  • the compressor of this embodiment is a centrifugal compressor.
  • the compressor of the present embodiment includes a rotor 20b that rotates about an axis Ar and a casing 10b that covers the outer peripheral side of the rotor 20b.
  • the direction in which the axis Ar extends is the axis direction X.
  • One side in the axial direction X is defined as the upstream axis Xu, and the other side in the axial direction X is defined as the downstream axis Xd.
  • the side approaching the axial line Ar is defined as the radial inner side Ri, and the opposite side is defined as the radial outer side Ro.
  • the circumferential direction ⁇ with respect to the axis Ar is simply referred to as the circumferential direction ⁇ .
  • the rotor 20b includes a rotation shaft portion 21b that rotates about the axis Ar and a plurality of blades 30b provided on the rotation shaft portion 21b.
  • the rotating shaft portion 21b includes a rotating shaft 23b extending in the axial direction X around the axis line Ar, and a disk 24b fixed to the rotating shaft 23b.
  • the shape of the disk 24b viewed from the axial direction X is a circle centered on the axial line Ar.
  • the outer diameter of the disk 24b gradually increases from the axial upstream side Xu toward the axial downstream side Xd.
  • the disk 24b is radially outward from a direction substantially parallel to the axis Ar as the tangent at each position on the boundary line between the surface 25b and the meridional section moves from the axis upstream Xu to the axis downstream Xd.
  • the shape is suitable for Ro.
  • the direction in which the tangent at the edge on the downstream side Xd of the disk 24b extends is substantially radially outward Ro.
  • the plurality of blades 30b are provided on the surface 25b of the disk 24b at intervals in the circumferential direction ⁇ .
  • the blade 30b protrudes in a direction including a directional component perpendicular to the surface 25b of the disk 24b, and extends along the surface 25b of the disk 24b from the edge on the axis upstream side Xu of the disk 24b to the axis downstream side Xd and radially outward Ro. It extends to the edge of.
  • the blade 30b of the present embodiment also has a front edge LE, a rear edge TE, a positive pressure surface 31b, a negative pressure surface 32b, and a tip portion 33b, as in the above embodiment.
  • the leading edge LE forms an edge of the axial upstream side Xu of the blade 30b.
  • the trailing edge TE forms an edge of the radially outer side Ro of the blade 30b.
  • Both the positive pressure surface 31b and the negative pressure surface 32b face the direction including the component of the circumferential direction ⁇ , and connect the front edge LE and the rear edge TE.
  • the positive pressure surface 31b faces the rotation side of the rotation shaft portion 21b in the circumferential direction ⁇ .
  • the negative pressure surface 32b faces the counter-rotation side of the rotation shaft portion 21b in the circumferential direction ⁇ . That is, the positive pressure surface 31b and the negative pressure surface 32b have a back-to-back relationship.
  • the tip 33b faces the casing 10b with a clearance and connects the front edge LE and the rear edge TE.
  • the axial upstream side Xu is the upstream side of the gas main flow MS to be compressed
  • the axial downstream side Xd is the downstream side of the main flow MS.
  • the axial upstream side Xu is the upstream side of the compressed main gas MS
  • the radially outer side Ro is the downstream side of the main flow MS.
  • the trailing edge TE of the blade 30b in the centrifugal compressor forms the edge of the blade 30b on the radially outer side Ro, in other words, the downstream edge of the main flow MS in the blade 30b.
  • the leading edge LE forms an upstream edge of the main flow MS in the blade
  • the trailing edge TE is downstream of the main flow MS in the blade opposite to the leading edge LE.
  • the leading end portion 33b of the present embodiment also has an upstream region 34b including the leading edge LE and a downstream region 36b including the trailing edge TE, as in the leading end portions in the above embodiments.
  • the upstream region 34b has a small clearance portion 35b.
  • the downstream area 36b forms a large clearance portion 37b over the entire area of the downstream area 36b.
  • the downstream region 36b extends from the trailing edge side edge to the trailing edge TE in the small clearance portion 35b.
  • the small clearance portion 35b includes a portion where the clearance is minimized in the distal end portion 33b.
  • the clearance of the large clearance portion 37b is larger than the clearance of the small clearance portion 35b.
  • the blade 30b of this embodiment may be manufactured by the manufacturing method described in the first embodiment, or may be manufactured by the manufacturing method described in the second embodiment.
  • the maximum momentum of the leaking gas is generated by forming the small clearance portion 35b in the upstream region 34b as compared with the case where there is no small clearance portion 35b. In addition to the displacement of the position to be moved to the trailing edge side, the maximum momentum of the leaking gas is reduced.
  • the compressor of this embodiment is a mixed flow compressor. Similar to the centrifugal compressor of the third embodiment, the compressor of the present embodiment includes a rotor 20c that rotates about the axis Ar and a casing 10c that covers the outer peripheral side of the rotor 20c.
  • the rotor 20c has a rotating shaft portion 21c that rotates about the axis Ar, and a plurality of blades 30c provided on the rotating shaft portion 21c, like the rotor 20b in the centrifugal compressor of the third embodiment.
  • the rotating shaft portion 21c includes a rotating shaft 23c extending in the axial direction X around the axis line Ar, and a disk 24c fixed to the rotating shaft 23c.
  • the disk 24c has a circular shape centered on the axis Ar as viewed from the axial direction X.
  • the outer diameter of the disk 24c gradually increases from the upstream side Xu to the downstream side Xd.
  • the tangent at each position on the boundary line between the surface 25c and the meridional section is directed from the axial upstream side Xu to the axial downstream side Xd, similarly to the disk 24b in the centrifugal compressor of the third embodiment. Accordingly, the shape gradually changes from the direction substantially parallel to the axis Ar to the radial direction R with respect to the axis Ar.
  • the direction component in which the tangent at the edge on the downstream side Xd of the disk 24c extends includes an axial direction component and a circumferential direction component. That is, the direction component in which the tangent at the edge of the axial downstream side Xd of the disk 24c extends has more axial component than the tangent of the edge of the axial downstream side Xd of the disk 24c in the centrifugal compressor.
  • the plurality of blades 30c are provided on the surface 25c of the disk 24c at intervals in the circumferential direction ⁇ .
  • the blade 30c protrudes in a direction including a directional component perpendicular to the surface 25c of the disk 24c.
  • the blade 30c extends along the surface 25c of the disk 24c from the edge of the axial upstream side Xu of the disk 24c to the axial downstream side Xd and radially outward Ro. It extends to the edge of.
  • the blade 30c of the present embodiment also has a front edge LE, a rear edge TE, a positive pressure surface 31c, a negative pressure surface 32c, and a tip portion 33c, as in the above embodiment.
  • the leading edge LE forms an edge of the axial upstream side Xu of the blade 30c.
  • the trailing edge TE forms an edge of the radially outer side Ro of the blade 30c.
  • Both the positive pressure surface 31c and the negative pressure surface 32c face the direction including the component of the circumferential direction ⁇ , and connect the front edge LE and the rear edge TE.
  • the positive pressure surface 31c faces the rotation side of the rotation shaft portion 21c in the circumferential direction ⁇ .
  • the negative pressure surface 32c faces the counter-rotating side of the rotation shaft portion 21c in the circumferential direction ⁇ . That is, the positive pressure surface 31c and the negative pressure surface 32c have a back-to-back relationship.
  • the front end portion 33c faces the casing 10c with a clearance, and connects the front edge LE and the rear edge TE.
  • the axial upstream side Xu is the upstream side of the gas main flow MS to be compressed
  • the axial downstream side Xd is the downstream side of the main flow MS.
  • the axial upstream side Xu is the upstream side of the main gas flow MS to be compressed
  • the direction side including the directional component of the axial downstream side Xd and the directional component of the radially outer side Ro is the main flow MS.
  • the trailing edge TE of the blade 30c in the axial compressor forms the downstream edge of the main flow MS.
  • the leading end portion 33c of the present embodiment also has an upstream region 34c including the front edge LE and a downstream region 36c including the trailing edge TE, similarly to the leading end portions in the above embodiments.
  • the upstream region 34c has a small clearance portion 35c.
  • the downstream area 36c forms a large clearance portion 37c over the entire area of the downstream area 36c.
  • the downstream region 36c extends from the trailing edge side edge to the trailing edge TE in the small clearance portion 35c.
  • the small clearance portion 35c includes a portion where the clearance is minimized in the distal end portion 33c.
  • the clearance of the large clearance portion 37c is larger than the clearance of the small clearance portion 35c.
  • the blade 30c of the present embodiment may be manufactured by the manufacturing method described in the first embodiment, or may be manufactured by the manufacturing method described in the second embodiment. .
  • the compressor is a mixed flow compressor as in the present embodiment, by forming the small clearance portion 35c in the upstream region 34c, the maximum momentum of the leaked gas is greater than when there is no small clearance portion 35c. The generated position is shifted to the trailing edge side, and the maximum momentum of the leaking gas is reduced.

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Abstract

圧縮機ブレード（３０）の先端部（３３）は、ケーシング（１０）に対してクリアランスを持って対向している。先端部（３３）は、ブレード前縁（ＬＥ）を含む上流側領域（３４）と、ブレード後縁（ＴＥ）を含む下流側領域（３６）と、を有する。上流側領域（３４）は、クリアランスが先端部（３３）中で最少になる部分を含む小クリアランス部（３５）を有する。下流側領域（３６）下流側領域（３６）の全域に渡って、クリアランスが小クリアランス部（３５）のクリアランスよりも大きい大クリアランス部（３７）を成す。

Description

圧縮機、及びそのブレードの製造方法
　本発明は、圧縮機、及びそのブレードの製造方法に関する。
　本願は、２０１６年１１月1８日に米国に出願された米国特許仮出願第６２／４２４，０２２号、及び、２０１６年１１月1８日に米国に出願された米国特許仮出願第６２／４２４，０２９号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。
　圧縮機は、軸線を中心として回転するロータと、このロータの外周側を覆うケーシングと、を備える。ロータは、軸線を中心として軸線方向に延びている回転軸部と、周方向に間隔をあけて回転軸部に設けられている複数のブレードと、を有する。複数のブレードは、それぞれ、前縁と、後縁と、正圧面と、負圧面と、先端部とを有する。先端部は、ケーシングに対して、クリアランスを持って対向している。
　ブレードは、軸線を中心として回転するため、このブレードの先端部と静止体であるケーシングとの間にクリアランスが必要である。このクリアランスがあると、周方向に並ぶ第一ブレードと第二ブレードと第三ブレードとのうち、例えば、第一ブレードと第二ブレードとの間を流れる気体の一部が、第二ブレードとケーシングとの間のクリアランスを通って、第二ブレードと第三ブレードとの間に流れ込む。第二ブレードとケーシングとの間のクリアランスを通る気体である漏れ気体は、第二ブレードと第三ブレードとの間を流れる気体の流れの妨げになる。このため、漏れ気体の運動量が大きくなると、圧縮機の性能が低下する。
　そこで、以下の特許文献１では、先端部に複数の溝を形成することで、漏れ気体の運動量を抑えている。
米国特許出願公開第２０１４／０１８６１９０号明細書
　本発明は、ケーシングとブレードとの間のクリアランスを確保しつつも、漏れ気体の影響による圧縮機の性能低下を抑える技術を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するための発明に係る一態様の圧縮機は、
　軸線を中心として回転するロータと、前記ロータの外周側を覆うケーシングと、を備える。前記ロータは、前記軸線を中心として回転する回転軸部と、前記軸線に対する周方向に間隔をあけて前記回転軸部に設けられている複数のブレードと、を有する。複数の前記ブレードは、それぞれ、前記軸線が延びる軸線方向の縁を形成する前縁と、前記前縁とは反対側の縁を形成する後縁と、前記前縁と前記後縁とを接続し、前記周方向の成分を含む方向を向き、互に背合わせの関係である正圧面及び負圧面と、前記前縁と前記後縁とを接続し、前記ケーシングに対してクリアランスを持って対向している先端部と、を有する。前記先端部は、前記前縁を含む上流側領域と、前記後縁を含む下流側領域と、を有する。前記上流側領域は、前記クリアランスが前記先端部中で最少になる部分を含む小クリアランス部を有する。前記下流側領域は、前記小クリアランス部における前記後縁の側の縁から前記後縁まで延びている。前記下流側領域は、前記下流側領域の全域に渡って、前記クリアランスが前記小クリアランス部のクリアランスよりも大きい大クリアランス部を成す。
　本態様の圧縮機では、上流側領域に小クリアランス部を形成しているため、あるブレードのクリアランスを通過した漏れ気体の最大運動量が発生する位置が後縁側にズレる。このため、本態様では、この漏れ気体が、あるブレードに対して隣接する他のブレードに対する影響を小さくすることができる。
　ここで、前記一態様の前記圧縮機において、前記クリアランスの最小値である最小クリアランスの位置は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記前縁から前記ブレードのコード長の５％～６０％の距離の位置であってもよい。
　また、前記圧縮機において、前記最小クリアランスの位置は、前記コード方向で、前記前縁から前記コード長の１０％～６０％の距離の位置であってもよい。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記クリアランスの最小値である最小クリアランスは、前記ブレードのコード長の０．４％以上であってもよい。
　また、以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記小クリアランス部における前記前縁の側の縁は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記前縁から前記ブレードのコード長の０％～２５％の距離の位置であってもよい。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記小クリアランス部は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記前縁からコード長の１０％～６０％の距離の位置まで存在してもよい。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記ブレードは、前記前縁から前記クリアランスの最小値である最小クリアランスの位置まで、前記クリアランスが滑らかに変化してもよい。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記小クリアランス部は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記正圧面と前記負圧面との間隔である翼厚が最大になる位置を含んでもよい。
　本態様では、小クリアランス部を形成しても、ブレードの振動特性及び強度特性の低下を抑えることができる。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記小クリアランス部は、前記周方向の位置に応じて前記クリアランスが変化してもよい。
　本態様では、小クリアランス部とケーシングとが接触しても、小クリアランス部の周方向の一部のみが接触し、接触による小クリアランス部の損傷を抑えることができる。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記小クリアランス部は、前記上流側領域中の前記周方向の一部にのみ存在してもよい。
　本態様では、小クリアランス部とケーシングとが接触しても、先端部の周方向の一部のみが接触し、接触による先端部の損傷を抑えることができる。さらに、本態様では、先端部における翼厚の薄肉化を図ることができる。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記小クリアランス部は、前記ブレード中で前記小クリアランス部を除く部分よりもアブレイダブル性が高くてもよい。
　本態様では、小クリアランス部とケーシングとが接触しても、ケーシングの損傷を抑えることができる。
　以上のいずれかの態様の前記圧縮機において、前記軸線方向に間隔をあけて配置されている複数の静翼列を備えてもよい。複数の前記静翼列は、いずれも、前記周方向に間隔をあけて前記ケーシングに固定されている複数の静翼を有する。前記ロータは、前記軸線方向に間隔をあけて配置されている複数のブレード列を有する。複数の前記ブレード列のそれぞれは、複数の前記静翼列のうちのいずれか一の静翼列の軸線上流側に配置されている。複数の前記ブレード列は、いずれも、前記周方向に間隔をあけて前記回転軸部に設けられている複数の前記ブレードを有する。
　上記目的を達成するための発明に係る一態様のブレードの製造方法は、
　圧縮機のケーシング内で、軸線を中心して、前記軸線に対する周方向に回転するブレードの製造方法において、前記ブレードの中間品を形成する中間品形成工程と、前記中間品を加工する加工工程と、を実行する。前記中間品形成工程で形成する前記中間品は、前記軸線が延びる軸線方向の縁を形成する前縁と、前記前縁とは反対側の縁を形成する後縁と、前記前縁と前記後縁とを接続し、前記周方向の成分を含む方向を向き、互に背合わせの関係である正圧面及び負圧面と、前記ケーシングに対向する加工前先端部と、を有する。前記加工工程では、前記中間品の前記加工前先端部を加工して、前記前縁と前記後縁とを接続し、前記ケーシングに対してクリアランスを持って対向する加工後先端部を形成する。前記加工後先端部は、前記前縁を含む上流側領域と、前記後縁を含む下流側領域と、を有する。前記上流側領域は、前記クリアランスが前記先端部中で最少になる部分を含む小クリアランス部を有する。前記下流側領域は、前記小クリアランス部における前記後縁の側の縁から前記後縁まで延びている。前記下流側領域は、前記下流側領域の全域に渡って、前記クリアランスが前記小クリアランス部のクリアランスよりも大きい大クリアランス部を成す。
　本態様の方法で製造されたブレードは、上流側領域に小クリアランス部を形成している。このため、あるブレードのクリアランスを通過した漏れ気体の最大運動量が発生する位置が後縁側にズレる。このため、この漏れ気体が、あるブレードに対して隣接する他のブレードに対する影響を小さくすることができる。
　ここで、前記一態様の前記ブレードの製造方法において、前記中間品形成工程では、前記加工前先端部の前記クリアランスが、前記中間品のコードが延びるコード方向における前記加工前先端部の全域にわたって、前記加工後先端部における前記大クリアランス部中の最大クリアランスと同じクリアランスになるよう、前記中間品を形成し、前記加工工程では、前記加工前先端部中で前記小クリアランス部にする部分に、前記小クリアランス部を形成する材料を盛って、前記小クリアランスを形成してもよい。
　前記小クリアランス部を形成する材料を盛る、前記ブレードの製造方法において、前記小クリアランス部の前記材料として、前記中間品を形成する材料よりもアブレイダブル性の高い材料を用いてもよい。
　前記一態様の前記ブレードの製造方法において、前記中間品形成工程では、前記加工前先端部の前記クリアランスが、前記中間品のコードが延びるコード方向における前記加工前先端部の全域にわたって、前記加工後先端部における前記小クリアランス部中の最小クリアランス以下になるよう、前記中間品を形成し、前記加工工程では、前記加工前先端部中で前記大クリアランス部にする部分を削って、前記大クリアランス部を形成してもよい。
　本発明の一態様によれば、ケーシングとブレードとの間のクリアランスを確保しつつも、漏れ気体の影響による圧縮機の性能低下を抑えることができる。
本発明に係る第一実施形態における圧縮機の部分断面図である。 本発明に係る第一実施形態例におけるブレードの部分側面図である。 本発明に係る第一実施形態例における中間品の部分側面図である。 本発明に係る第一実施形態におけるブレードの部分断面図である。 本発明に係る第一実施形態におけるブレードを含む各種ブレードの、前縁からの距離と漏れ気体の運動量との関係を示すグラフである。 本発明に係る第一実施形態の実施例におけるブレードと比較例におけるブレードとのステージ効果を示すグラフである。 比較例における圧縮機の部分断面図である。 比較例におけるブレードの部分側面図である。 公称クリアランスが互いに異なる複数の比較例におけるブレードの、前縁からの距離と漏れ気体の運動量との関係を示すグラフである。 本発明に係る第一実施形態の第一変形例におけるブレードの部分側面図である。 本発明に係る第一実施形態の第二変形例におけるブレードを径方向外側から見た図である。 本発明に係る第一実施形態の各種変形例におけるブレードの部分断面図である。図１２（Ａ）は第三変形例におけるブレードの部分断面図である。図１２（Ｂ）は第四変形例におけるブレードの部分断面図である。図１２（Ｃ）は第五変形例におけるブレードの部分断面図である。図１２（Ｄ）は第六変形例におけるブレードの部分断面図である。図１２（Ｅ）は第七変形例におけるブレードの部分断面図である。図１２（Ｆ）は第八変形例におけるブレードの部分断面図である。 本発明に係る第二実施形態におけるブレードの部分側面図である。 本発明に係る第二実施形態の各種変形例におけるブレードの部分断面図である。図１４（Ａ）は第一変形例におけるブレードの部分断面図である。図１４（Ｂ）は第二変形例におけるブレードの部分断面図である。図１４（Ｃ）は第三変形例におけるブレードの部分断面図である。図１４（Ｄ）は第四変形例におけるブレードの部分断面図である。 本発明に係る第三実施形態における圧縮機の部分断面図である。 本発明に係る第四実施形態における圧縮機の部分断面図である。
　以下、圧縮機の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
　「第一実施形態」
　図１～図９を参照して、圧縮機の第一実施形態について説明する。
　まず、本実施形態の圧縮機を説明する前に、比較例の圧縮機について説明する。
　比較例の圧縮機は、軸流圧縮機である。この圧縮機は、図７に示すように、軸線Ａｒを中心として回転するロータ２０ｘと、ロータ２０ｘの外周側を覆うケーシング１０と、複数の静翼列１５と、を備える。ここで、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｘとする。この軸線方向Ｘの一方側を軸線上流側Ｘｕとし、この軸線方向Ｘの他方側を軸線下流側Ｘｄとする。また、軸線Ａｒに対する径方向Ｒで、軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｒｉとし、その反対側を径方向外側Ｒｏとする。また、軸線Ａｒに対する周方向を単に周方向θとする。なお、軸流圧縮機では、軸線上流側Ｘｕが圧縮される気体の主流れＭＳの上流側であり、軸線下流側Ｘｄが主流れＭＳの下流側である。
　ロータ２０ｘは、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｘに延びている回転軸部２１と、軸線方向Ｘに間隔をあけて回転軸部２１に設けられている複数のブレード列２２ｘと、を有する。各ブレード列２２ｘは、いずれも、周方向θに並ぶ複数のブレード３０ｘを有する。
　複数の静翼列１５のそれぞれは、ブレード列２２ｘのうちのいずれかのブレード列２２ｘの軸線下流側Ｘｄに配置されている。各静翼列１５は、いずれも、周方向θに並ぶ複数の静翼１６を有する。複数の静翼１６は、いずれも、ケーシング１０に固定されている。
　ブレード３０ｘは、図８に示すように、前縁ＬＥと、後縁ＴＥと、正圧面３１と、負圧面３２と、先端部３３ｘと、を有する。前縁ＬＥは、ブレード３０ｘにおける軸線上流側Ｘｕの縁を形成する。後縁ＴＥは、ブレード３０ｘにおける軸線下流側Ｘｄの縁を形成する。正圧面３１及び負圧面３２は、いずれも、周方向θの成分を含む方向を向き、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。なお、正圧面３１は、周方向θで回転軸部２１の回転側を向く。また、負圧面３２は、周方向θで回転軸部２１の反回転側を向く。すなわち、正圧面３１と負圧面３２とは、背合わせの関係である。先端部３３ｘは、ケーシング１０に対してクリアランスを持って対向し、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。
　比較例の先端部３３ｘにおけるクリアランスは、先端部３３ｘの全域に渡って実質的に一定のクリアランスＣＬｎである。よって、このブレード３０ｘのコードＣｈが延びるコード方向Ｄｃで、このブレード３０ｘの前縁ＬＥの位置でのクリアランス、及びこのブレード３０ｘの後縁ＴＥの位置でのクリアランスは、いずれも、クリアランスＣＬｎである。このクリアランスＣＬｎは、比較例のブレード３０ｘの公称クリアランスである。
　このクリアランスＣＬｎは、例えば、以下の式（１）に示すように、スパンＳの２％である。
　　ＣＬｎ＝０．０２・Ｓ　・・・・・・・（１）
　なお、スパンＳとは、ブレード３０ｘの根元からケーシング１０までの距離である。但し、軸線方向Ｘ又はコード方向Ｄｃの位置でスパンは変化する。このため、ここでは、軸線方向Ｘ又はコード方向Ｄｃにおけるブレード３０ｘの重心位置でのスパンをスパンＳとする。また、以下で示す各部の寸法は、いずれも、圧縮機が動作しておらず、且つ圧縮機が冷えている状態での寸法である。
　軸線Ａｒから先端部３３ｘと前縁ＬＥとの交点までの距離、つまり前縁ＬＥ半径ＲＬＥと、軸線Ａｒから先端部３３ｘと後縁ＴＥとの交点までの距離、つまり後縁ＴＥ半径ＲＴＥとは、以下の式（２）に示す関係がある。
　　ＲＬＥ ≧ ＲＴＥ　・・・・・・・（２）
　以上のように、ブレード３０ｘとケーシング１０との間にクリアランスＣＬｎがあると、周方向θに並ぶ第一ブレードと第二ブレードと第三ブレードとのうち、例えば、第一ブレードと第二ブレードとの間を流れる気体の一部が、第二ブレードとケーシング１０との間のクリアランスを通って、第二ブレードと第三ブレードとの間に流れ込む。第二ブレードとケーシング１０との間のクリアランスを通る気体である漏れ気体は、第二ブレードと第三ブレードとの間を流れる気体の流れの妨げになる。このため、漏れ気体の運動量が大きくなると、圧縮機の性能が低下する。さらに、圧縮機の運転安定性が低下し、場合によっては圧縮機の失速につながる。
　比較例の公称クリアランスＣＬｎを変化させた場合の漏れ気体の運動量について、ＣＦＤ（Computational Fluid Dynamics）計算を行ったところ、図９に示す計算結果を得た。例えば、図９に示すように、公称クリアランスＣＬｎＣＬｎが０．０３・Ｓ（スパンＳの３％）の場合、漏れ気体の最大運動量が発生する位置は、コード方向Ｄｃで、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの２５％の位置になる。また、漏れ気体の運動量は、基本的に、コード方向Ｄｃのいずれの位置でも、クリアランスが小さい場合よりもクリアランスが大きい場合の方が、漏れ気体の運動量が大きくなる。
　仮に、コード方向Ｄｃで前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの２５％の位置で、漏れ気体の運度量が最大になるとする。この場合、コード方向Ｄｃで前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの２５％の位置は、前縁ＬＥに近いため、この漏れ気体が周方向θで隣接するブレード３０ｘにも影響を与える。つまり、この場合、第一ブレードと第二ブレードとの間を流れる気体の一部が、第二ブレードとケーシング１０との間のクリアランスを通って、第二ブレードと第三ブレードとの間に漏れ気体として流れ込み、さらに、この漏れ気体が第三ブレードにも影響を与える。このように、周方向θで隣接する第二ブレード及び第三ブレードの双方に影響を与える現象は、二重漏れと呼ばれる。この二重漏れは、圧縮機の性能及び運転安定性に関して、二重漏れがない場合と比べて、より悪影響を及ぼす。
　次に、本実施形態の圧縮機について説明する。本実施形態の圧縮機も、比較例の圧縮機と同様に、軸流圧縮機である。
　本実施形態の圧縮機も、比較例の圧縮機と同様、図１に示すように、軸線Ａｒを中心として回転するロータ２０と、ロータ２０の外周側を覆うケーシング１０と、複数の静翼列１５と、を備える。
　ロータ２０は、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｘに延びている回転軸部２１と、軸線方向Ｘに間隔をあけて回転軸部２１に設けられている複数のブレード列２２と、を有する。各ブレード列２２は、いずれも、周方向θに並ぶ複数のブレード３０を有する。
　複数の静翼列１５のそれぞれは、ブレード列２２のうちのいずれかのブレード列２２の軸線下流側Ｘｄに配置されている。言い換えると、複数のブレード列２２のそれぞれは、複数の静翼列１５のうちのいずれか一の静翼列１５の軸線上流側Ｘｕに配置されている。各静翼列１５は、いずれも、周方向θに並ぶ複数の静翼１６を有する。複数の静翼１６は、いずれも、ケーシング１０に固定されている。
　ブレード３０は、図２及び図４に示すように、比較例のブレード３０ｘと同様、前縁ＬＥと、後縁ＴＥと、正圧面３１と、負圧面３２と、先端部３３と、を有する。前縁ＬＥは、ブレード３０における軸線上流側Ｘｕの縁を形成する。後縁ＴＥは、ブレード３０における軸線下流側Ｘｄの縁を形成する。正圧面３１及び負圧面３２は、いずれも、周方向θの成分を含む方向を向き、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。なお、正圧面３１は、周方向θで回転軸部２１の回転側を向く。また、負圧面３２は、周方向θで回転軸部２１の反回転側を向く。すなわち、正圧面３１と負圧面３２とは、背合わせの関係である。先端部３３は、ケーシング１０に対してクリアランスを持って対向し、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。
　本実施形態の先端部３３は、比較例の先端部３３ｘと異なる。本実施形態の先端部３３は、前縁ＬＥを含む上流側領域３４と、後縁ＴＥを含む下流側領域３６と、を有する。上流側領域３４は、小クリアランス部３５を有する。下流側領域３６は、この下流側領域３６の全域に渡って大クリアランス部３７を成す。小クリアランス部３５は、クリアランスが先端部３３中で最少になる部分を含む。
　小クリアランス部３５は、図４に示すように、このブレード３０のコードＣｈが延びるコード方向Ｄｃのいずれの位置でも、軸線Ａｒに対する垂直な断面形状が半円形である。このため、小クリアランス部３５は、正圧面３１から負圧面３２側に向かうに連れて次第にクリアランスが次第に小さくなり、周方向θにおける正圧面３１と負圧面３２との中間位置でクリアランスが最少になる。そして、小クリアランス部３５は、正圧面３１と負圧面３２との中間位置から負圧面３２に近づくに連れてクリアランスが次第に大きくなる。このように、本実施形態の小クリアランス部３５は、周方向θの位置に応じてクリアランスが変化する。
　下流側領域３６は、小クリアランス部３５における後縁側Ｄｃｂの縁、つまり軸線下流側Ｘｄの縁Ｐ２から後縁ＴＥまで延びている。大クリアランス部３７のクリアランスは、小クリアランス部３５のクリアランスよりも大きい。なお、本実施形態の大クリアランス部３７のクリアランスは、大クリアランス部３７（＝下流側領域３６）の全域で、本実施形態のブレード３０の最大クリアランスＣＬmaxである。
　本実施形態のブレード３０は、以下のように製造される。
　まず、図３に示すように、ブレード３０の中間品３８を形成する（中間品形成工程）。次に、この中間品３８を加工する（加工工程）。
　中間品形成工程で形成する中間品３８は、例えば、ステンレス等の金属で形成されている。この中間品３８は、前縁ＬＥと、後縁ＴＥと、正圧面３１と、負圧面３２と、加工前先端部３９と、を有する。加工前先端部３９は、ケーシング１０に対向する。加工前先端部３９のクリアランスは、この加工前先端部３９のコード方向Ｄｃにおける全域に渡って、加工後先端部３３における大クリアランス部３７の最大クリアランスＣＬmaxと実質的に同じクリアランスである。すなわち、中間品３８の加工前先端部３９は、比較例のブレード３０ｘの先端部３３ｘと実質的に同一である。このため、この加工前先端部３９のクリアランス、言い換えると、大クリアランス部３７の最大クリアランスＣＬmaxは、比較例のブレード３０ｘの公称クリアランスＣＬｎと実質的に同一である。よって、中間品３８は、比較例のブレード３０ｘと実質的に同一のものである。なお、加工後先端部３３は、ブレード３０の完成時における先端部３３である。
　加工工程では、中間品３８の加工前先端部３９を加工して、完成時の先端部３３である加工後先端部３３を形成する。よって、この加工後先端部３３は、図２に示すように、前縁ＬＥを含む上流側領域３４と、後縁ＴＥを含む下流側領域３６と、を有する。上流側領域３４は、クリアランスが先端部３３中で最少になる部分を含む小クリアランス部３５を有する。下流側領域３６は、小クリアランス部３５における後縁側Ｄｃｂ（軸線下流側Ｘｄ）の縁Ｐ２から後縁ＴＥまで延びている。この下流側領域３６は、下流側領域３６の全域に渡って、クリアランスが小クリアランス部３５のクリアランスよりも大きい大クリアランス部３７を成す。
　具体的に、加工工程では、加工前先端部３９中で小クリアランス部３５にする部分に、小クリアランス部３５を形成する金属材料、例えば、ステンレスを盛って、小クリアランス部３５を形成する。金属材料を盛る方法としては、溶接がある。
　加工工程が完了すると、基本的に、ブレード３０が完成する。但し、必要に、応じて、加工工程後に、加工後の品の形状や寸法を整えるために、この加工後の品の表面を研削する等の仕上加工を行ってもよい。
　次に、ブレード３０の各部の寸法等に詳細について、図２を参照して説明する。
　ブレード３０の最小クリアランスＣＬminは、小クリアランス部３５における最小クリアランスＣＬminでもある。この最小クリアランスＣＬminは、以下の式（３）に示すように、コード長ＣｈＬの０．４％以上で、最大クリアランスＣＬmax未満である。
　　ＣＬmax ＞ ＣＬmin ≧ ０．００４・ＣｈＬ　・・・・・・・（３）
　なお、ここでのコード長ＣｈＬは、ブレード高さＢｈ５０％の位置でのコード長ＣｈＬである。ブレード高さＢｈは、ブレード３０の根元から先端までの距離である。また、ここでの最大クリアランスＣＬmaxは、例えば、スパンＳの２％～３％である。
　従って、径方向Ｒで、ブレード３０の根元からブレード３０中の最小クリアランスＣＬminの位置Ｐ３までの距離ａは、以上で限定した最小クリアランスＣＬminで定まる。すなわち、スパンＳから最小クリアランスＣＬminを引いた値が、距離ａになる。
　コード方向Ｄｃにおける最小クリアランスＣＬminの位置Ｐ３は、以下の式（４）に示すように、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの５％～６０％のいずれかの距離の位置である。
　　０．０５・ＣｈＬ ≦ Ｐ３ ≦ ０．６０・ＣｈＬ　・・・・・・・（４）
　コード方向Ｄｃにおける最小クリアランスＣＬminの位置Ｐ３は、好ましくは、以下の式（５）に示すように、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの１０％～６０％のいずれかの距離の位置である。
　　０．１０・ＣｈＬ ≦ Ｐ３ ≦ ０．６０・ＣｈＬ　・・・・・・・（５）
　なお、図中の領域ｃは、本実施形態で、コード方向Ｄｃにおける最小クリアランスＣＬminを示す最小クリアランス領域ｃである。
　中間品３８の加工前先端部３９中で、小クリアランス部３５を形成する材料を盛る盛り領域ｂは、前述の最小クリアランス領域ｃを含む。このため、盛り領域ｂのコード方向Ｄｃにおける後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２は、最小クリアランス領域ｃよりも後縁側Ｄｃｂである。また、盛り領域ｂのコード方向Ｄｃにおける前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１は、最小クリアランス領域ｃよりも前縁側Ｄｃｆである。
　本実施形態では、盛り領域ｂのコード方向Ｄｃにおける前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１がコード方向Ｄｃにおける前縁ＬＥの位置である。しかしながら、盛り領域ｂの前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１は、以下の式（６）に示すように、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの０％～２５％のいずれかの距離の位置でよい。よって、盛り領域ｂの前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１は、図１１に示すように、コード方向Ｄｃにおける前縁ＬＥの位置でなくてもよい。
　　０．００・ＣｈＬ ≦ Ｐ３ ≦０．２５・ＣｈＬ　・・・・・・・（６）
　以上で説明した、コード方向Ｄｃにおける最小クリアランス領域ｃの位置及び盛り領域ｂの位置は、漏れ気体の最大運動量が発生する位置に基づいて、定めることが好ましい。具体的には、盛り領域ｂが存在しない場合のコード方向Ｄｃにおける漏れ気体の最大運動量が発生する位置に、少なくとも最小クリアランス領域ｃを存在させる。さらに、この位置よりも、前縁側Ｄｃｆに盛り領域ｂの前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１を存在させ、この位置よりも、後縁側Ｄｃｂに盛り領域ｂの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２を存在させる。
　前縁ＬＥから、盛り領域ｂの前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１を経て、最小クリアランス領域ｃの前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ４までの領域ｄ内では、コード方向Ｄｃの位置変化に対して、その位置でのケーシング１０に対するクリアランスが滑らかに変化する。このため、本実施形態では、領域ｄに対する気体の衝撃を和らげることができる。
　また、最小クリアランス領域ｃの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ５から盛り領域ｂの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２までの領域ｄ内でも、コード方向Ｄｃの位置変化に対して、その位置でのケーシング１０に対するクリアランスが滑らかに変化する。
　以上のように、盛り領域ｂ内でのコード方向Ｄｃの位置変化に対する、その位置でのクリアランスは、一定である必要ない。例えば、図１０に示すように、小クリアランス部３５を周方向θから見た形状が半楕円形状を成してもよい。この場合、盛り領域ｂの前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１から後縁側Ｄｃｂに向うに連れて、次第にクリアランスが小さくなる。そして、縁Ｐ１よりも後縁側Ｄｃｂの位置で最小クリアランスＣＬminになる。この場合の最小クリアランスＣＬminの領域は、コード方向Ｄｃの幅を実質的に持たない。さらに、この最小クリアランスＣＬminの位置から盛り領域ｂの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２に近づくに連れて、次第にクリアランスが大きくなる。また、以上では、最小クリアランス領域ｃは、コード方向Ｄｃの一箇所のみであるが、コード方向Ｄｃの複数箇所に点在していてもよい。すなわち、最小クリアランスＣＬminの位置が、前述の式（４）又は式（５）で満たされる位置であれば、盛り領域ｂ内でのコード方向Ｄｃの位置変化に対する、その位置でのクリアランスは、任意であってよい。但し、最小クリアランスＣＬminは、前述の式（３）を満たす必要がある。
　次に、本実施形態の圧縮機の効果について、図５を用いて説明する。なお、図５は、ＣＦＤ計算で得られたデータである。この図５は、公称クリアランスＣＬｎが０．０３Ｓの比較例１と、公称クリアランスＣＬｎが０．０３Ｓの比較例２、及び本実施形態の実施例に関して、ブレードの前縁ＬＥからの距離と漏れ気体の運動量との関係を示している。比較例１は、図９における比較例である。また、比較例２は、比較例１と同様に公称クリアランスＣＬｎが０．０３Ｓであるものの、翼形状が比較例１と異なっている。
　本実施形態の実施例のブレード３０では、公称クリアランスＣＬｎが０．０３Ｓの比較例１，２のブレードよりも、漏れ気体の最大運動量が発生する位置が後縁側Ｄｃｂにズレる。具体的には、本実施例では、漏れ気体の最大運動量が発生する位置が、コード方向Ｄｃで、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの約６０％の位置になる。しかも、本実施例では、比較例１，２のブレードよりも、漏れ気体の最大運動量が約１／３程度又は１／３以下になる。
　このため、本実施例では、図６に示すように、例えば、比較例２よりも、一つのブレード列の性能、言い換えると１ステージの効果を０.９パーセントほど高めることができる。
　よって、本実施形態では、ケーシング１０とブレード３０との間のクリアランスを確保しつつも、漏れ気体の影響による圧縮機の性能低下を抑えることができる。
　ところで、圧縮機の起動時や停止時には、ロータ２０とケーシング１０との熱伸び差が生じて、クリアランスが変化する。このため、圧縮機の起動時又は停止時には、ブレード３０の先端部３３とケーシング１０とが接触する可能性がある。
　軸流圧縮機では、ケーシング１０の内径が軸線下流側Ｘｄに向うに連れて次第に小さくなる。仮に、ロータ２０とケーシング１０との熱伸び差により、ケーシング１０に対して相対的にブレード３０の後縁ＴＥが軸線下流側Ｘｄに移動した場合、先端部３３中で後縁ＴＥを含む下流側領域３６とケーシング１０とが接触する可能性が高まる。しかしながら、本実施形態では、先端部３３の下流側領域３６は、全域に渡って大クリアランス部３７を成すので、先端部３３の全域を小クリアランス部３５にする場合よりも、下流側領域３６とケーシング１０との接触可能性を低下させることができる。
　また、本実施形態の小クリアランス部３５は、前述したように、周方向θの位置に応じてクリアランスが変化する。このため、小クリアランス部３５とケーシング１０とが接触しても、小クリアランス部３５の周方向θの一部のみが接触し、接触による小クリアランス部３５の損傷を抑えることができる。
　本実施形態では、中間品３８の加工前先端部３９に金属材料を盛り、必要に応じて、金属材料を削って、小クリアランス部３５を形成する。このため、小クリアランス部３５を目的の形状に形成し易い。言い換えると、本実施形態のように先端部３３を形成することで、先端部３３を多種多少な形状に容易に形成することができる。
　ブレード３０を構成する部分のうちで、小クリアランス部３５を形成する材料と他の部分を形成する材料とは、同じであってもよいが、異なる材料であってもよい。例えば、小クリアランス部３５を形成する材料が他の部分を形成する材料よりもアブレイダブル性の高い材料であってもよい。ここでのアブレイダブル性が高いとは、ケーシング１０に接触した場合に、小クリアランス部３５を形成する材料が他の部分を形成する材料よりも削れ易いということである。よって、例えば、小クリアランス部３５を形成する材料が他の部分を形成する材料よりも柔らかい材料であってもよい。具体的に、例えば、他の部分をＣｒ基合金で形成した場合、このＣｒ基合金より柔らかいステンレスで、小クリアランス部３５を形成してもよい。また、他の部分をあるステンレスで形成した場合、このステンレスより柔らかい他のステンレスで、小クリアランス部３５を形成してもよい。
　以上の実施形態の小クリアランス部３５は、コード方向Ｄｃのいずれの位置でも、軸線Ａｒに対する垂直な断面形状が半円形である。しかしながら、小クリアランス部３５の軸線Ａｒに対する垂直な断面形状は、これに限定されない。
　例えば、小クリアランス部３５の軸線Ａｒに対する垂直な断面形状は、図１２の（Ａ）～（Ｆ）に示す形状であってもよい。具体的には、図１２の（Ａ）に示すように、小クリアランス部３５の断面形状は、長方形状であってもよい。この場合、長方形の一辺は、ブレード３０の正圧面３１と面一で、この一辺と対応する他の一辺は、ブレード３０の負圧面３２と面一である。
　また、図１２の（Ｂ）に示すように、小クリアランス部３５の断面形状は、半楕円形状であってもよい。
　また、図１２の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、小クリアランス部３５の断面形状は、直角三角形状であってもよい。この場合、直角三角形の斜辺がケーシング１０に対向し、他の二辺のうち一辺がブレード３０の正圧面３１又は負圧面３２と面一である。
　また、図１２の（Ｅ）及び（Ｆ）に示すように、ブレード３０の先端部３３における周方向θの一部にのみ小クリアランス部３５が存在してもよい。この場合、小クリアランス部３５の一辺は、ブレード３０の正圧面３１と負圧面３２とのうち、一方の面に対してのみ面一である。このように、小クリアランス部３５をブレード３０の正圧面３１と負圧面３２とのうち、一方の面側に片寄らせることで、先端部３３における翼厚の薄肉化が図られる。
　以上の図１２の（Ｂ）～（Ｃ）の先端部３３の上流側領域３４のクリアランスは、周方向θの位置に応じて変化する。このため、図１２の（Ｂ）～（Ｃ）に示す小クリアランス部３５とケーシング１０とが接触しても、小クリアランス部３５の周方向θの一部のみが接触し、接触による小クリアランス部３５の損傷を抑えることができる。
　「第二実施形態」
　図１３を参照して、圧縮機の第二実施形態について説明する。
　本実施形態の圧縮機は、ブレードのみが第一実施形態の圧縮機と異なる。よって、以下では、本実施形態の圧縮機のブレード３０ａについて詳細に説明する。
　本実施形態のブレード３０ａも、第一実施形態のブレード３０と同様、前縁ＬＥと、後縁ＴＥと、正圧面３１と、負圧面３２と、先端部３３ａと、を有する。
　本実施形態の先端部３３ａも、第一実施形態の先端部３３と同様、前縁ＬＥを含む上流側領域３４ａと、後縁ＴＥを含む下流側領域３６ａと、を有する。上流側領域３４ａは、小クリアランス部３５ａを有する。下流側領域３６ａは、この下流側領域３６ａの全域に渡って大クリアランス部３７ａを成す。小クリアランス部３５ａのクリアランスは、コード方向Ｄｃの全域に渡って、最小クリアランスＣＬminである。一方、大クリアランス部３７ａのクリアランスは、小クリアランス部３５ａの後縁側Ｄｃｂの縁から後縁ＴＥに向うに連れて、次第に大きくなる。このため、大クリアランス部３７ａ中の最大クリアランスＣＬmaxの位置は、コード方向Ｄｃにおける後縁ＴＥの位置である。
　小クリアランス部３５ａの軸線Ａｒに対する垂直な断面形状は、第一実施形態と同様に、基本的には、如何様な形状でもよい。
　本実施形態のブレード３０ａは、以下のように製造される。
　本実施形態でも、第一実施形態と同様、ブレード３０ａの中間品３８ａを形成する中間品形成工程と、この中間品３８ａを加工する加工工程と、を実行する。
　中間品形成工程で形成する中間品３８ａは、例えば、ステンレス等の金属で形成されている。この中間品３８ａも、第一実施形態の中間品３８と同様、前縁ＬＥと、後縁ＴＥと、正圧面３１と、負圧面３２と、加工前先端部３９ａと、を有する。但し、本実施形態の加工前先端部３９ａのクリアランスは、この加工前先端部３９ａのコード方向Ｄｃにおける全域に渡って、完成時の先端部３３ａである加工後先端部３３ａの最小クリアランスＣＬmin以下である。言い換えると、中間品３８ａの翼高さは、完成品の翼高さ以上である。
　加工工程では、中間品３８ａの加工前先端部３９ａを加工して、完成時の先端部３３ａである加工後先端部３３ａを形成する。具体的に、この加工工程では、加工前先端部３９ａ中で大クリアランス部３７ａにする部分を削って、大クリアランス部３７ａを形成する。また、必要に応じて、加工部先端部３３ａ中で小クリアランス部３５ａにする部分も削って、この小クリアランス部３５ａのクリアランスを、コード方向Ｄｃの全域に渡って、最小クリアランスＣＬminにする。
　加工工程が完了すると、基本的に、ブレード３０ａが完成する。但し、必要に応じて、加工工程後に、加工後の品の形状や寸法を整えるために、この加工後の品の表面を研削する等の仕上加工を行ってもよい。
　次に、本実施形態のブレード３０ａの各部の寸法等に詳細について説明する。
　ブレード３０ａの最小クリアランスＣＬminは、小クリアランス部３５ａにおける最小クリアランスＣＬminでもある。本実施形態の最小クリアランスＣＬminも、第一実施形態の最小クリアランスＣＬminと同様、コード長ＣｈＬの０．４％以上で、最大クリアランスＣＬmax未満である。なお、本実施形態の最大クリアランスＣＬmaxも、例えば、スパンＳの２％～３％である。
　従って、径方向Ｒで、ブレード３０ａの根元からブレード３０ａ中の最小クリアランスＣＬminの位置Ｐ３までの距離ａは、以上で限定した最小クリアランスＣＬminで定まる。すなわち、スパンＳから最小クリアランスＣＬminを引いた値が、距離ａになる。
　コード方向Ｄｃにおける最小クリアランスＣＬminの位置Ｐ３も、以下に示すように、第一実施形態の最小クリアランスＣＬminの位置Ｐ３と同様、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの５％～６０％のいずれかの距離の位置である。
　コード方向Ｄｃにおける最小クリアランスＣＬminの位置Ｐ３は、好ましくは、以下に示すように、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの１０％～６０％のいずれかの距離の位置である。
　なお、本実施形態では、前述したように、小クリアランス部３５ａのクリアランスが、コード方向Ｄｃの全域に渡って、最小クリアランスＣＬminである。このため、小クリアランス部３５ａは、第一実施形態と異なり、コード方向Ｄｃの全域に渡って、最小クリアランス領域ｃである。
　小クリアランス部３５ａの前縁側Ｄｃｆの縁の位置、言い換えると、最小クリアランス領域ｃの前縁側Ｄｃｆの縁Ｐ１の位置は、コード方向Ｄｃにおける前縁ＬＥの位置である。また、小クリアランス部３５ａの後縁側Ｄｃｂの縁の位置、言い換えると、最小クリアランス領域ｃの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２の位置は、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの１０％～６０％のいずれかの距離の位置である。
　大クリアランス部３７ａのクリアランスは、前述したように、小クリアランス部３５ａの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２から後縁側Ｄｃｂに向うに連れて、次第に大きくなる。より、具体的には、大クリアランス部３７ａのクリアランスは、コード方向Ｄｃの位置変化に応じて、最小クリアランスＣＬminを成す小クリアランス部３５ａの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２から、最大クリアランスＣＬmaxを成すコード方向Ｄｃにおける後縁ＴＥの位置まで、直線的に変化する。言い換えると、大クリアランス部３７ａは、最小クリアランスＣＬminを成す小クリアランス部３５ａの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ１と、最大クリアランスＣＬmaxを成すコード方向Ｄｃにおける後縁ＴＥの位置とが、実質的に直線状に結ばれている部分である。なお、最小クリアランスＣＬminを成す小クリアランス部３５ａの後縁側Ｄｃｂの縁Ｐ２と、最大クリアランスＣＬmaxを成すコード方向Ｄｃにおける後縁ＴＥの位置とは、曲線状に結んでもよい。
　以上、本実施形態でも、上流側領域３４ａに小クリアランス部３５ａが形成されている。このため、本実施形態の実施例でも、図５を用いて説明したように、公称クリアランスＣＬｎが０．０３Ｓの比較例１，２のブレードよりも、漏れ気体の最大運動量が発生する位置が後縁側Ｄｃｂにズレる。具体的には、本実施例では、漏れ気体の最大運動量が発生する位置が、コード方向Ｄｃで、前縁ＬＥからコード長ＣｈＬの約６０％の位置になる。しかも、本実施例では、比較例１，２のブレードよりも、漏れ気体の最大運動量が約１／３程度又は１／３以下になる。
　このため、本実施形態の実施例でも、図６を用いて説明したように、比較例２よりも、一つのブレード列の性能、言い換えると１ステージの効果を０.９パーセントほど高めることができる。
　よって、本実施形態でも、ケーシング１０とブレード３０ａとの間のクリアランスを確保しつつも、漏れ気体の影響による圧縮機の性能低下を抑えることができる。
　また、本実施形態でも、先端部３３ａの下流側領域３６ａが全域に渡って大クリアランス部３７ａを成すので、先端部３３ａの全域を小クリアランス部３５ａにする場合よりも、下流側領域３６ａとケーシング１０との接触可能性を低下させることができる。
　なお、本実施形態における小クリアランス部３５ａの軸線Ａｒに対する垂直な断面形状は、例えば、図１４の（Ａ）～（Ｄ）に示す形状であってもよい。具体的には、図１２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、小クリアランス部３５ａの断面形状は、直角三角形状であってもよい。この場合、直角三角形の斜辺がケーシング１０に対向し、他の二辺のうち一辺が正圧面３１又は負圧面３２と面一である。
　また、図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、先端部３３ａにおける周方向θの一部にのみ小クリアランス部３５ａが存在してもよい。この場合、小クリアランス部３５ａの一辺は、正圧面３１と負圧面３２とのうち、一方の面に対してのみ面一である。このように、小クリアランス部３５ａを正圧面３１と負圧面３２とのうち、一方の面側に片寄らせることで、先端部３３ａにおける翼厚の薄肉化が図られる。
　以上の図１４の（Ａ）～（Ｄ）の先端部３３ａの上流側領域のクリアランスは、周方向θの位置に応じて変化する。このため、図１４の（Ａ）～（Ｄ）に示す小クリアランス部３５ａとケーシング１０とが接触しても、小クリアランス部３５ａの周方向θの一部のみが接触し、接触による小クリアランス部３５ａの損傷を抑えることができる。
　本実施形態では、以上のように、中間品３８ａの加工前先端部３９ａを削って、完成時の先端部３３ａである加工後先端部３３ａを形成する。本実施形態のように、中間品３８ａの加工前先端部３９ａを削る場合でも、完成時の先端部３３ａである加工後先端部３３ａの形状を第一実施形態や第一実施形態の各種変形例の先端部の形状と同一にしてもよい。
　また、第一実施形態のように、中間品３８の加工前先端部３９に金属材料を盛る場合でも、完成時の先端部３３である加工後先端部３３の形状を第二実施形態や第二実施形態の各種変形例における先端部の形状と同一にしてもよい。
　また、第一及び第二実施形態のブレード３０，３０ａにおいて、コード方向Ｄｃで、正圧面３１と負圧面３２との間隔である翼厚が最大となる位置に、小クリアランス部３５，３５ａが存在してもよい。このように、小クリアラス部３５，３５ａを配置することにより、小クリアランス部３５，３５ａを形成しても、ブレード３０，３０ａの振動特性及び強度特性の低下を抑えることができる。また、このように、小クリアラス部３５，３５ａを配置することにより、ＣＦＤ計算によれば、漏れ気体の空気力学的性質も向上も期待できる。
　「第三実施形態」
　図１５を参照して、圧縮機の第三実施形態について説明する。
　以上の各実施形態の圧縮機は、軸流圧縮機である。一方、本実施形態の圧縮機は、遠心圧縮機である。本実施形態の圧縮機は、軸線Ａｒを中心として回転するロータ２０ｂと、ロータ２０ｂの外周側を覆うケーシング１０ｂと、を備える。本実施形態でも、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｘとする。この軸線方向Ｘの一方側を軸線上流側Ｘｕとし、この軸線方向Ｘの他方側を軸線下流側Ｘｄとする。また、軸線Ａｒに対する径方向Ｒで、軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｒｉとし、その反対側を径方向外側Ｒｏとする。また、軸線Ａｒに対する周方向θを単に周方向θとする。
　ロータ２０ｂは、軸線Ａｒを中心として回転する回転軸部２１ｂと、回転軸部２１ｂに設けられている複数のブレード３０ｂと、を有する。回転軸部２１ｂは、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｘの延びている回転軸２３ｂと、回転軸２３ｂに固定されているディスク２４ｂと、を有する。
　ディスク２４ｂは、軸線方向Ｘからの見た形状が軸線Ａｒを中心として円形である。ディスク２４ｂは、軸線上流側Ｘｕから軸線下流側Ｘｄ向かうに連れて、その外径が次第に大きくなっている。さらに、このディスク２４ｂは、その表面２５ｂと子午断面との境界線上の各位置での接線が、軸線上流側Ｘｕから軸線下流側Ｘｄに向かうに連れて、軸線Ａｒとほほ平行な方向から径方向外側Ｒｏに向く形状になっている。このディスク２４ｂの軸線下流側Ｘｄの縁における接線が延びる方向は、実質的に径方向外側Ｒｏである。
　複数のブレード３０ｂは、ディスク２４ｂの表面２５ｂに周方向θに間隔をあけて設けられている。ブレード３０ｂは、ディスク２４ｂの表面２５ｂに対して垂直な方向成分を含む方向に突出し、ディスク２４ｂの表面２５ｂに沿ってディスク２４ｂの軸線上流側Ｘｕの縁から軸線下流側Ｘｄで且つ径方向外側Ｒｏの縁まで延びている。
　本実施形態のブレード３０ｂも、以上の実施形態と同様、前縁ＬＥと、後縁ＴＥと、正圧面３１ｂと、負圧面３２ｂと、先端部３３ｂと、を有する。前縁ＬＥは、ブレード３０ｂにおける軸線上流側Ｘｕの縁を形成する。後縁ＴＥは、ブレード３０ｂにおける径方向外側Ｒｏの縁を形成する。正圧面３１ｂ及び負圧面３２ｂは、いずれも、周方向θの成分を含む方向を向き、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。なお、正圧面３１ｂは、周方向θで回転軸部２１ｂの回転側を向く。また、負圧面３２ｂは、周方向θで回転軸部２１ｂの反回転側を向く。すなわち、正圧面３１ｂと負圧面３２ｂとは、背合わせの関係である。先端部３３ｂは、ケーシング１０ｂに対してクリアランスを持って対向し、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。
　軸流圧縮機では、前述したように、軸線上流側Ｘｕが圧縮される気体の主流れＭＳの上流側であり、軸線下流側Ｘｄが主流れＭＳの下流側である。しかしながら、遠心圧縮機では、軸線上流側Ｘｕが圧縮される気体の主流れＭＳの上流側であり、径方向外側Ｒｏが主流れＭＳの下流側である。このため、遠心圧縮機におけるブレード３０ｂの後縁ＴＥは、前述したように、ブレード３０ｂの径方向外側Ｒｏの縁、言い換えると、ブレード３０ｂにおける主流れＭＳの下流側の縁を形成する。なお、軸流圧縮機でも遠心圧縮機でも、前縁ＬＥがブレードにおける主流れＭＳの上流側の縁を形成し、後縁ＴＥが前縁ＬＥとは反対側のブレードにおける主流れＭＳの下流側の縁を形成する。
　本実施形態の先端部３３ｂも、以上の各実施形態における先端部と同様、前縁ＬＥを含む上流側領域３４ｂと、後縁ＴＥを含む下流側領域３６ｂと、を有する。上流側領域３４ｂは、小クリアランス部３５ｂを有する。下流側領域３６ｂは、この下流側領域３６ｂの全域に渡って大クリアランス部３７ｂを成す。下流側領域３６ｂは、小クリアランス部３５ｂにおける後縁側の縁から後縁ＴＥまで延びている。小クリアランス部３５ｂは、クリアランスが先端部３３ｂ中で最少になる部分を含む。大クリアランス部３７ｂのクリアランスは、小クリアランス部３５ｂのクリアランスよりも大きい。
　本実施形態のブレード３０ｂは、第一実施形態で説明した製造方法で製造してもよいし、第二実施形態で説明した製造方法で製造してもよい。
　本実施形態のように、圧縮機が遠心圧縮機であっても、上流側領域３４ｂに小クリアランス部３５ｂを形成することで、小クリアランス部３５ｂがない場合よりも、漏れ気体の最大運動量が発生する位置が後縁側にズレる上に、漏れ気体の最大運動量が小さくなる。
　よって、本実施形態でも、ケーシング１０ｂとブレード３０ｂとの間のクリアランスを確保しつつも、漏れ気体の影響による圧縮機の性能低下を抑えることができる。
　「第四実施形態」
　図１６を参照して、圧縮機の第四実施形態について説明する。
　本実施形態の圧縮機は、斜流圧縮機である。本実施形態の圧縮機は、第三実施形態の遠心圧縮機と同様、軸線Ａｒを中心として回転するロータ２０ｃと、ロータ２０ｃの外周側を覆うケーシング１０ｃと、を備える。
　ロータ２０ｃは、第三実施形態の遠心圧縮機におけるロータ２０ｂと同様、軸線Ａｒを中心として回転する回転軸部２１ｃと、回転軸部２１ｃに設けられている複数のブレード３０ｃと、を有する。回転軸部２１ｃは、軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｘの延びている回転軸２３ｃと、回転軸２３ｃに固定されているディスク２４ｃと、を有する。
ディスク２４ｃは、軸線方向Ｘからの見た形状が軸線Ａｒを中心として円形である。ディスク２４ｃは、軸線上流側Ｘｕから軸線下流側Ｘｄ向かうに連れて、その外径が次第に大きくなっている。さらに、このディスク２４ｃは、第三実施形態の遠心圧縮機におけるディスク２４ｂと同様、その表面２５ｃと子午断面との境界線上の各位置での接線が、軸線上流側Ｘｕから軸線下流側Ｘｄに向かうに連れて、軸線Ａｒとほほ平行な方向から次第に軸線Ａｒに対する径方向Ｒに向く形状になっている。このディスク２４ｃの軸線下流側Ｘｄの縁における接線が延びる方向成分は、軸線方向成分と周方向成分とを含む。つまり、このディスク２４ｃの軸線下流側Ｘｄの縁における接線が延びる方向成分は、遠心圧縮機におけるディスク２４ｃの軸線下流側Ｘｄの縁の接線よりも軸方向成分が多い。
　複数のブレード３０ｃは、ディスク２４ｃの表面２５ｃに周方向θに間隔をあけて設けられている。ブレード３０ｃは、ディスク２４ｃの表面２５ｃに対して垂直な方向成分を含む方向に突出し、ディスク２４ｃの表面２５ｃに沿ってディスク２４ｃの軸線上流側Ｘｕの縁から軸線下流側Ｘｄで且つ径方向外側Ｒｏの縁まで延びている。
　本実施形態のブレード３０ｃも、以上の実施形態と同様、前縁ＬＥと、後縁ＴＥと、正圧面３１ｃと、負圧面３２ｃと、先端部３３ｃと、を有する。前縁ＬＥは、ブレード３０ｃにおける軸線上流側Ｘｕの縁を形成する。後縁ＴＥは、ブレード３０ｃにおける径方向外側Ｒｏの縁を形成する。正圧面３１ｃ及び負圧面３２ｃは、いずれも、周方向θの成分を含む方向を向き、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。なお、正圧面３１ｃは、周方向θで回転軸部２１ｃの回転側を向く。また、負圧面３２ｃは、周方向θで回転軸部２１ｃの反回転側を向く。すなわち、正圧面３１ｃと負圧面３２ｃとは、背合わせの関係である。先端部３３ｃは、ケーシング１０ｃに対してクリアランスを持って対向し、前縁ＬＥと後縁ＴＥとを接続する。
　軸流圧縮機では、前述したように、軸線上流側Ｘｕが圧縮される気体の主流れＭＳの上流側であり、軸線下流側Ｘｄが主流れＭＳの下流側である。しかしながら、斜流圧縮機では、軸線上流側Ｘｕが圧縮される気体の主流れＭＳの上流側であり、軸線下流側Ｘｄの方向成分と径方向外側Ｒｏの方向成分とを含む方向側が主流れＭＳの下流側である。このため、軸流圧縮機におけるブレード３０ｃの後縁ＴＥは、主流れＭＳの下流側の縁を形成する。
　本実施形態の先端部３３ｃも、以上の各実施形態における先端部と同様、前縁ＬＥを含む上流側領域３４ｃと、後縁ＴＥを含む下流側領域３６ｃと、を有する。上流側領域３４ｃは、小クリアランス部３５ｃを有する。下流側領域３６ｃは、この下流側領域３６ｃの全域に渡って大クリアランス部３７ｃを成す。下流側領域３６ｃは、小クリアランス部３５ｃにおける後縁側の縁から後縁ＴＥまで延びている。小クリアランス部３５ｃは、クリアランスが先端部３３ｃ中で最少になる部分を含む。大クリアランス部３７ｃのクリアランスは、小クリアランス部３５ｃのクリアランスよりも大きい。
　本実施形態のブレード３０ｃも、第三実施形態のブレード３０ｂと同様、第一実施形態で説明した製造方法で製造してもよいし、第二実施形態で説明した製造方法で製造してもよい。
　本実施形態のように、圧縮機が斜流圧縮機であっても、上流側領域３４ｃに小クリアランス部３５ｃを形成することで、小クリアランス部３５ｃがない場合よりも、漏れ気体の最大運動量が発生する位置が後縁側にズレる上に、漏れ気体の最大運動量が小さくなる。
　よって、本実施形態でも、ケーシング１０ｃとブレード３０ｃとの間のクリアランスを確保しつつも、漏れ気体の影響による圧縮機の性能低下を抑えることができる。
　本発明の一態様によれば、ケーシングとブレードとの間のクリアランスを確保しつつも、漏れ気体の影響による圧縮機の性能低下を抑えることができる。
１０，１０ｂ，１０ｃ：ケーシング
１５：静翼列
１６：静翼
２０，２０ｂ，２０ｃ，２０ｘ：ロータ
２１，２１ｂ，２１ｃ，２１ｘ：回転軸部
２２，２２ｘ：ブレード列
２３ｂ，２３ｃ：回転軸
２４ｂ，２４ｃ：ディスク
２５ｂ，２５ｃ：ディスクの表面
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｘ：ブレード
ＬＥ：前縁
ＴＥ：後縁
３１，３１ｂ，３１ｃ，：正圧面
３２，３２ｂ，３２ｃ，：負圧面
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｘ：先端部（加工後先端部）
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ：上流側領域
３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ：小クリアランス部
３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ：下流側領域
３７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ：大クリアランス部
３８，３８ａ：中間品
３９，３９ａ：加工前先端部
Ａｒ：軸線
Ｘ：軸線方向
Ｘｕ：軸線上流側
Ｘｄ：軸線下流側
Ｒ：径方向
Ｒｉ：径方向内側
Ｒｏ：径方向外側
θ：周方向
ＭＳ：主流れ
Ｓ：スパン
Ｂｈ：ブレード高さ
Ｄｃ：コード方向
Ｄｃｆ：前縁側
Ｄｃｂ：後縁側
ＣｈＬ：コード長
ＣＬｎ：公称クリアランス
ＣＬmin：最小クリアランス
ＣＬmax：最大クリアランス
ＲＬＥ：前縁半径
ＲＴＥ：後縁半径
Ｐ１：盛り領域における前縁側の縁
Ｐ２：盛り領域における後縁側の縁
Ｐ３：最小クリアランスの位置
Ｐ４：最小クリアランス領域の前縁側の縁
Ｐ５：最小クリアランス領域の後縁側の縁
ａ：ブレードの根元からブレード中の最小クリアランスＣＬminの位置までの距離
ｂ：盛り領域
ｃ：最小クリアランス領域

Claims (16)

  1. 　軸線を中心として回転するロータと、
    　前記ロータの外周側を覆うケーシングと、
    　を備え、
    　前記ロータは、前記軸線を中心として回転する回転軸部と、前記軸線に対する周方向に間隔をあけて前記回転軸部に設けられている複数のブレードと、を有し、
    　複数の前記ブレードは、それぞれ、
    　前記軸線が延びる軸線方向の縁を形成する前縁と、
    　前記前縁とは反対側の縁を形成する後縁と、
    　前記前縁と前記後縁とを接続し、前記周方向の成分を含む方向を向き、互に背合わせの関係である正圧面及び負圧面と、
    　前記前縁と前記後縁とを接続し、前記ケーシングに対してクリアランスを持って対向している先端部と、
    　を有し、
    　前記先端部は、前記前縁を含む上流側領域と、前記後縁を含む下流側領域と、を有し、
    　前記上流側領域は、前記クリアランスが前記先端部中で最少になる部分を含む小クリアランス部を有し、
    　前記下流側領域は、前記小クリアランス部における前記後縁の側の縁から前記後縁まで延び、
    　前記下流側領域は、前記下流側領域の全域に渡って、前記クリアランスが前記小クリアランス部のクリアランスよりも大きい大クリアランス部を成す、
    　圧縮機。
  2. 　請求項１に記載の圧縮機において、
    　前記クリアランスの最小値である最小クリアランスの位置は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記前縁から前記ブレードのコード長の５％～６０％の距離の位置である、
    　圧縮機。
  3. 　請求項２に記載の圧縮機において、
    　前記最小クリアランスの位置は、前記コード方向で、前記前縁から前記コード長の１０％～６０％の距離の位置である、
    　圧縮機。
  4. 　請求項１から３のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記クリアランスの最小値である最小クリアランスは、前記ブレードのコード長の０．４％以上である、
    　圧縮機。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記小クリアランス部における前記前縁の側の縁は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記前縁から前記ブレードのコード長の０％～２５％の距離の位置である、
    　圧縮機。
  6. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記小クリアランス部は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記前縁からコード長の１０％～６０％の距離の位置まで存在する、
    　圧縮機。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記ブレードは、前記前縁から前記クリアランスの最小値である最小クリアランスの位置まで、前記クリアランスが滑らかに変化する、
    　圧縮機。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記小クリアランス部は、前記ブレードのコードが延びるコード方向で、前記正圧面と前記負圧面との間隔である翼厚が最大になる位置を含む
    　圧縮機。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記小クリアランス部は、前記周方向の位置に応じて前記クリアランスが変化する、
    　圧縮機。
  10. 　請求項１から９のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記小クリアランス部は、前記上流側領域中の前記周方向の一部にのみ存在する、
    　圧縮機。
  11. 　請求項１から１０のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記小クリアランス部は、前記ブレード中で前記小クリアランス部を除く部分よりもアブレイダブル性が高い、
    　圧縮機。
  12. 　請求項１から１１のいずれか一項に記載の圧縮機において、
    　前記軸線方向に間隔をあけて配置されている複数の静翼列を備え、
    　複数の前記静翼列は、いずれも、前記周方向に間隔をあけて前記ケーシングに固定されている複数の静翼を有し、
    　前記ロータは、前記軸線方向に間隔をあけて配置されている複数のブレード列を有し、
    　複数の前記ブレード列のそれぞれは、複数の前記静翼列のうちのいずれか一の静翼列の軸線上流側に配置され、
    　複数の前記ブレード列は、いずれも、前記周方向に間隔をあけて前記回転軸部に設けられている複数の前記ブレードを有する、
    　圧縮機。
  13. 　圧縮機のケーシング内で、軸線を中心して、前記軸線に対する周方向に回転するブレードの製造方法において、
    　前記ブレードの中間品を形成する中間品形成工程と、
    　前記中間品を加工する加工工程と、
    　を実行し、
    　前記中間品形成工程で形成する前記中間品は、
    　前記軸線が延びる軸線方向の縁を形成する前縁と、
    　前記前縁とは反対側の縁を形成する後縁と、
    　前記前縁と前記後縁とを接続し、前記周方向の成分を含む方向を向き、互に背合わせの関係である正圧面及び負圧面と、
    　前記ケーシングに対向する加工前先端部と、
    　を有し、
    　前記加工工程では、前記中間品の前記加工前先端部を加工して、前記前縁と前記後縁とを接続し、前記ケーシングに対してクリアランスを持って対向する加工後先端部を形成し、
    　前記加工後先端部は、前記前縁を含む上流側領域と、前記後縁を含む下流側領域と、を有し、
    　前記上流側領域は、前記クリアランスが前記先端部中で最少になる部分を含む小クリアランス部を有し、
    　前記下流側領域は、前記小クリアランス部における前記後縁の側の縁から前記後縁まで延び、
    　前記下流側領域は、前記下流側領域の全域に渡って、前記クリアランスが前記小クリアランス部のクリアランスよりも大きい大クリアランス部を成す、
    　ブレードの製造方法。
  14. 　請求項１３に記載のブレードの製造方法において、
    　前記中間品形成工程では、前記加工前先端部の前記クリアランスが、前記中間品のコードが延びるコード方向における前記加工前先端部の全域にわたって、前記加工後先端部における前記大クリアランス部中の最大クリアランスと同じクリアランスになるよう、前記中間品を形成し、
    　前記加工工程では、前記加工前先端部中で前記小クリアランス部にする部分に、前記小クリアランス部を形成する材料を盛って、前記小クリアランスを形成する、
    　ブレードの製造方法。
  15. 　請求項１４に記載のブレードの製造方法において、
    　前記小クリアランス部の前記材料として、前記中間品を形成する材料よりもアブレイダブル性の高い材料を用いる、
    　ブレードの製造方法。
  16. 　請求項１３に記載のブレードの製造方法において、
    　前記中間品形成工程では、前記加工前先端部の前記クリアランスが、前記中間品のコードが延びるコード方向における前記加工前先端部の全域にわたって、前記加工後先端部における前記小クリアランス部中の最小クリアランス以下になるよう、前記中間品を形成し、
    　前記加工工程では、前記加工前先端部中で前記大クリアランス部にする部分を削って、前記大クリアランス部を形成する、
    　ブレードの製造方法。
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